JP2000512134A - Methods and compositions for therapeutic and diagnostics based on Jagged / Notch proteins and nucleic acids - Google Patents

Methods and compositions for therapeutic and diagnostics based on Jagged / Notch proteins and nucleic acids

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ザ ナショナル アメリカン レッド クロス
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、Jagged/Notchタンパク質および核酸、ならびに内皮細胞移動および/または分化におけるそれらのシグナル伝達経路の役割に基づく治療および診断の方法および組成物に関する。さらに、本発明は、実質的に精製されたJaggedタンパク質、ならびにJaggedタンパク質、あるいはその機能的誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体をコードする実質的に精製された核酸分子またはそのセグメントを提供する。   (57) [Summary] The present invention relates to Jagged / Notch proteins and nucleic acids, and therapeutic and diagnostic methods and compositions based on the role of their signaling pathways in endothelial cell migration and / or differentiation. Further, the present invention provides substantially purified Jagged proteins, and substantially purified nucleic acid molecules encoding Jagged proteins, or functional derivatives thereof, or allelic or species variants, or segments thereof. I do.

Description

【発明の詳細な説明】 Jagged/Notchタンパク質および核酸に基づく 治療および診断の方法および組成物 関連出願 この特許出願は、もとは、米国仮出願第60/018,841号として、1996年5月30日 に出願された。 発明における米国政府の権利の記述 本発明の開発の間に実施された作業の一部は、米国政府資金およびNIH補助金 を利用した。従って、米国政府は、本発明における一定の権利を有し得る。 発明の背景 発明の分野 本発明は、Jagged/Notchタンパク質および核酸に基づく治療および診断の方 法および組成物、ならびに内皮細胞の移動および/または分化におけるそれらの シグナリング経路の役割に関する。 発明の背景 ヒト脈管系の機能的完全性は、血液と組織との間の非トロンボゲン性界面をイ ンビボにおいてモニターする内皮細胞によって維持されている。従って、ヒト内 皮細胞の機能に影響を及ぼす因子は、ホメオスタシスの調節および維持に重大に 寄与し得る(Maciag,Progress in Hemostasis and Thrombosis,T.Spaet編(Ne w York:A.R.Liss),167-182頁(1984);FolkmanおよびKlagsburn,Science 2 35:442-447(1987);BurgessおよびMaciag,Annu.Rev.Biochem.58:575-606( 1989)を参照のこと)。同様に、この複雑な均衡を混乱させる事象は、脈管樹(v ascular tree)の細胞性成分が活性な関与物であるヒト疾患状態(例えば、アテ ローム発生、冠状動脈不全、高血圧、慢性関節リウマチ、固形腫瘍の成長お よび転移、ならびに創傷修復)の病態生理学に関連する。 内皮は全ての器官および組織中に存在するので、内皮細胞の機能はまた、これ らの多細胞系の生理学および完全性に対して根本的である。これは、強固に調節 された炎症性、脈管形成性、および神経親和性応答を用いる修復系をモニターし 、そしてそれに干渉する能力を含む。実際、これらの応答の改変を担う生化学的 シグナルは、ポリペプチド増殖因子およびサイトカインとして十分に特徴付けら れている;しかし、それらの作用の機構は、本発明の前には、あまり理解されて おらず、臨床的管理における価値のある道具としてのそれらの受容を妨げている 。 近代生物学の主要な達成は、生理学的機能を担う構造エレメントが、動物界を 通じて保存されているという認識であった。とりわけ、酵母、C.elegans、Xeno pus、ゼブラフィッシュ、およびDrosophilaの遺伝子解析は、細胞周期の調節、 オルガネラの生合成およびトラフィッキング、発達の間の細胞の運命および系統 決定に新たな洞察を提供し、そして転写/翻訳/翻訳後調節についての根本的な 原理を提供した。実際、そのような系により示される構造−機能原理の保存は、 哺乳動物細胞により利用されるこれらおよびその他の調節系への新たな洞察を生 じた。さらに、非哺乳動物種中のそのような遺伝子に対する哺乳動物ホモログの 遺伝子構造の解明は、しばしば哺乳動物におけるそれらの機能の認識を導いた( 特定の相同な哺乳動物遺伝子または遺伝子フラグメントの機能の描写は、全く偶 然の発見(serendipitous)であり得るが)。多くの場合において、より原始的 な種において以前に同定された遺伝子に対する相同性を有する哺乳動物DNA配列 を明らかにするのは、発現およびディファレンシャルcDNAクローニングストラテ ジーによりもたらされる結果である。 過去十年の間、ディファレンシャルcDNAクローニング法(例えば、従来のサブ トラクティブハイブリダイゼーション(HlaおよびMaciag,Biochem.Biophys.R es.Commun.167:637-643(1990a))、ディファレンシャルポリメラーゼ連鎖反応 (PCR)志向性ハイブリダイゼーション(HlaおよびMaciag,J.Biol.Chem.265 :9308-9313(1990b))、ならびにより最近では、ディファレンシャルディスプレ イの改変(Zimrinら、Biochem.Biophys.Res.Commun.213:630-638(1995)) を含む)が、ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)のインビトロにおける分化のプ ロセスの間に誘導される遺伝子を同定するために使用された。非常に初期の研究 は、HUVEC集団が、インビトロにおいて増殖制限環境中に導入された場合に、毛 細血管様の、管腔含有構造を生成し得ることを開示した(Maciagら、J.Cell Bi ol.94:511-520(1982))。これらの研究は、細胞外マトリックスのタンパク質成 分の、この分化プロセスのインデューサーとしての同定および特徴付けを可能に し、一方同時に、毛細血管様構造を、非最終分化であるとして定義した(Maciag ,1984)。さらなる実験は、ポリペプチドサイトカイン(例えば、IL-1(Maier ら、J.Biol.Chem.265:10805-10808(1990a))、およびIFNγ(Frieselら、J.C ell Biol.104:689-696(1987)))のインビトロにおけるHUVEC分化のインデュー サーとしての重要性を解明し、そして最終的に、IL-1αの前駆体形態がインビト ロにおけるHUVECの老化の誘導を担うことの理解を導いた(Maciagら、J.Cell B iol.91:420-426(1981);Maierら、Science 249:1570-1574(1990b))−これは 、現在までに同定されている唯一の真に末端のHUVECの表現型である。図1に要 約する。 最近の研究は、ディファレンシャルcDNAクローニング法を用いており、これは 新たなそして非常に興味深い遺伝子の同定を可能にする。しかし、非常に最近ま で、それらの正体(identity)を確立することは、HUVECの分化の機構への洞察 を提供しなかった。現在の研究は、インビトロおよびインビボの両方における、 新脈管形成プロセスの調節因子としての、線維芽細胞増殖因子(FGF)およびイ ンターロイキン(IL)-1遺伝子ファミリーに注目している(Frieselら、FASEBJ 9 :919-925(1995);Zimrinら、J.Clin.Invest.97:1359(1996))。ヒト臍静脈 内皮細胞(HUVEC)は、HUVECの移動および増殖を開始するためにFGF-1により利 用されるシグナル経路、FGF-1機能の細胞内インヒビターおよびHUVECの老化のモ ディファイアーとしてのIL-1αの役割、ならびにインビトロにおけるHUVECの分 化の鍵となるエフェクターとしてのFGFおよびIL-1遺伝子ファミリーの間の相互 作用を研究するための有効なモデルであることが判明している。そのような洞察 は、本発明者らが、鍵となる調節的リガンド−レセプターシグナリング系(これ は、毛細血管内皮細胞移動の誘導、および大血管内皮細胞移動の抑制の両方をし 得る)を同定するための近代的な分子的方法を使用することを可能にした。 Jagged/Serrate/Delta-Notch/Lin/Glpシグナリング経路(もとは、C.ele gansおよびDrosophilaの発達の間に、細胞運命決定において作用する必須の系と して記載された)は、哺乳動物細胞において高度に保存されていることが見出さ れた(NyeおよびKopan,Curr.Biol.5:966-969(1995))。Notchタンパク質は、 最初にDrosophilaにおける発生学的研究において同定された、近縁の膜貫通レセ プターのファミリーを構成する(FortiniおよびArtavanis-Tsakonas,Cell 75:1 245-1247(1993))。Notchレセプターをコードする遺伝子は、高度の構造保存性 を示し、そしてそれらの細胞外ドメインにおいて複数のEGF反復を含む(Coffman ら、Science 249:1438-1441(1990);Ellisenら、Cell 66:649-661(1991);W einmasterら、Development 113:199-205(1991);Weinmasterら、Development 116:931-941(1992);Franco del Amoら、Development 115:737-744(1992); Reaumeら、Dev.Biol.154:377-387(1992;LardelliおよびLendahi,Mech.Dev .46:123-136(1993);BierkampおよびCampos-0rtega,Mech.Dev.43:87-100 (1993);Lardelliら、Exp.Cell Res.204:364-372(1994))。Notch 1の細胞 外ドメイン内の36のEGF反復に加えて、3つのNotch Lin Glp(NLG)反復からな るcysリッチドメイン(これは、リガンド機能のために重要である)が存在し、 膜貫通ドメインとNLGドメインとの間のcys欠乏(poor)領域が続く。 Notch 1の細胞内ドメインは、2つの核局在化配列(NLS)の間に位置する6つ のアンキリン/Cdc10反復を含む(Artavanis-Tsakonasら、Science 268:225-232( 1995))。このモチーフは、多数の機能的に多様なタンパク質において見出され( 例えば、Bork,Proteins 17:363-374(1993)を参照のこと)(rel/NF-kBファミリ ーのメンバーを含む(Blankら、TIBS 17:135-140(1992))を含む)、そしてタン パク質−タンパク質相互作用を担うと考えられている。Notchは、新規の偏在性 に分布する細胞質タンパク質であるdeltexと、そのアンキリン反復(欠失解析に より活性のために必要であることが示されたドメイン)を介して相互作用するこ とが示されている(Matsunoら、Development 121:2633-2644(1995))。 この領域のカルボキシ末端側には、ポリグルタミンリッチドメイン(OPA)お よびpro-glu-ser-thr(PEST)ドメイン(これは、タンパク質分解のシグナリン グに関与し得る)が存在する。3つのNotch遺伝子を含む多数のNotchホモログが 存在する(Lin-12およびGlp-1についての対応する構造を図2に示す)。 いくつかのNotchリガンドが、脊椎動物において同定されている(Delta、Serr ate、およびJaggedを含む)。Notchリガンドもまた膜貫通タンパク質であり、高 度に保存された構造を有する。これらのリガンドは、Lin-12/Notchファミリー の膜貫通レセプターへの結合を介して細胞運命およびパターン形成決定をシグナ リングする事が知られている(MuskavitchおよびHoffmann,Curr.Top.Dev.Bi ol.24:289-328(1990);Artavanis-TsakonasおよびSimpson,Trends Genet.7 :403-408(1991);GreenwaldおよびRubin,Cell 68:271-281(1992);Gurdon ,Ce11 68:185-199(1992);FortiniおよびArtavanis-Tsakonas,1993;ならび にWeintraub,Cell 75:1241-1244(1993))。関連するタンパク質であるSuppress or of hairless(Su(H))は、Drosophila細胞においてNotchと同時発現された場 合、細胞質ゾル中に隔離されるが、NotchがそのリガンドであるDeltaに結合する と、核に輸送される(FortiniおよびArtavanis-Tsakonas,1993)。その細胞外 ドメインを欠失した構成的に活性化されたNotchタンパク質を用いる研究は、活 性化されたNotchが神経および中胚葉の分化を抑制することを示した(Coffmanら 、Cell 73:659-671(1993);Nyeら、Development 120:2421-2430(1994))。 Notchシグナリング経路(図3)(これは、見かけ上、内皮細胞においてJagge dにより活性化される)は、プロテアーゼによる細胞内ドメインの切断、続いてN otchフラグメントの核トラフィッキング、およびこのフラグメントのKBF2/RBP −Jk転写因子との相互作用を含む(Jarriaultら、Nature 377:355-358(1995) ;Kopanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:1683-1688(1996))。KBF2/RBP-Jk 転写因子は、Drosophila Suppressor of hairless遺伝子のホモログであり(Sch weisguthら、Cell 69:1199-1212(1992))、これは昆虫(Jenningsら、Developme nt 120:3537-3548(1994))およびマウス(Sasaiら、Genes Dev.6:2620-2634(19 92))におけるNotchシグナリングに関与する塩基性ヘリックス−ループ-ヘリッ クス転写因子である。このエフェクターは、最終分化プログラムへのエントリー を担う転写因子をコードするその他の遺伝子の転写活性を抑制し得る(Nyeら、1 994;Kopanら、J.Cell.Physiol.125:1-9(1994))。 Jagged遺伝子は、シグナルペプチド配列の存在により細胞表面に指向される膜 貫通タンパク質をコードする(Lindsellら、Cell 80:909-917(1995))。細胞内 ドメインは他の膜貫通構造の細胞内領域に対する既知の相同性を有さない配列を 含むが、このリガンドの細胞外領域は、cysリッチ領域、16の上皮増殖因子(EGF )反復、およひDSL(Delta Serrate Lag)ドメインを含む。図4に示すように、 DSLドメインおよびEGF反復は、他の遺伝子において見出される(Drosophilaのリ ガンドであるSerrate(Bakerら、Science 250:1370-1377 1990;Thomasら、Deve lopment 111:749-761 (1991))およびDelta(Kopczynskiら、Genes Dev.2:1723 -1735(1988))、ならびにC.elegansの遺伝子であるApx-1(Hendersonら、Devel opment 120:2913-2924(1994);Melloら、Cell 77:95-106(1994))およびLag-2 (Taxら、Nature 368,150-154(1994))を含む)。 それにもかかわらず、ここに開示される発明の発見まで、ヒトJaggedは定義さ れないままであり、そしてNotchに対するヒトリガンドの機能および関係(あれ ば)は、当該分野において未知のままであった。しかし、細胞分化および調節の 調節におけるこのタンパク質の役割の完全な理解に対する当該分野における認識 される必要性が存在した。本発明において開示されるように、ヒトJagged遺伝子 は今やクローン化され、単離され、そして定義され、そして内皮細胞の分化およ び/または移動におけるJagged-Notchの役割が解明された。さらに、新規なシグ ナリング経路が大血管内皮細胞および小血管内皮細胞の移動に対して異なる効果 をもたらすことがここに開示され、これは、程度および方向の両方における大血 管内皮細胞と小血管内皮細胞との間のシグナリングの差異の最初の実証であるよ うに見えるものを提供する。このことは、新脈管形成の移動期の間に調整される 内皮細胞における以前に未知のリガンド−レセプターシグナリング経路の潜在的 な機能を強調する。さらに、本発明は、内皮細胞が、インビトロにおいて、非最 終的であり、そして完全に可逆性の尿細管様細胞表現型に、再現性よく分化する ことが示されている、以前に未解明の現象の説明を提供する(Maciagら、1982) 。従って、本発明は当該分野を顕著に前進させ、細胞分化および新脈管形成の調 節方法を提供するだけでなく、血管形成外科手術後の大血管への特定の細胞型の 所望されない移動を防止して再狭窄を制御する方法を教示する。 発明の要旨 本発明は、ヒトJagged、および内皮細胞移動および/または分化におけるJagg ed-Notchの役割の新規な発見、ならびにシグナル伝達経路が大血管および小血管 の内皮細胞の移動に対して全く別の効果を生じるという決定に関する。 本発明は、実質的に精製されたJaggedタンパク質、すなわち、通常会合されて いるタンパク質を含まないペプチド、特に、ヒトJaggedタンパク質を提供する。 これはまた、その機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改 変体を提供する。これは、配列番号1に対応するアミノ酸配列を有するペプチド をさらに提供する。さらに、本発明は、Notchに結合する能力によって特徴づけ られるタンパク質を提供する。 本発明は、Jaggedタンパク質(特に、ヒトJaggedタンパク質)をコードする実 質的に精製された核酸分子を提供する。これはまた、その機能的に等価な誘導体 、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体をコードする核酸分子またはそのDN Aセグメントを提供する。これは、配列番号1に対応する配列を有する核酸配列 をさらに提供する。さらに、本発明は、Notchに結合する能力によって特徴づけ られるヒトタンパク質をコードする核酸配列を提供する。 さらに、本発明は、ベクターおよびJaggedタンパク質またはその機能部分(特 にヒトJaggedタンパク質)をコードする核酸配列またはそのセグメントを含む組 換え分子を提供する。これはまた、ベクターおよびJaggedタンパク質またはその 機能部分をコードする核酸配列またはそのセグメントを含む組換え分子を含む宿 主細胞を提供する。本発明は、ベクターおよびJaggedタンパク質をコードする核 酸配列を含む組換え分子の発現産物をさらに提供する。 さらに、本発明は、Jagged cDNA(γ-Jagged)、特にヒトJaggedタンパク質の cDNAのアンチセンス鎖を含む実質的に精製された一本鎖核酸分子を提供する。こ れはまた、センス方向に読まれれば、その機能的に等価な誘導体、または対立遺 伝子改変体もしくは種改変体をコードするDNAセグメントを提供する。これはま た、配列番号1のアンチセンス鎖に対応するアンチセンスヌクレオチド配列を含 む核酸分子を提供する。さらに、本発明は、Jagged、あるいはその機能的に等価 な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体に結合する能力によって特 徴づけられるアンチセンス分子を提供する。 本発明はまた、Jagged cDNA(γ-Jagged)、特にヒトJaggedタンパク質のcDNA のアンチセンス鎖を含む核酸分子によってコードされたポリペプチドを提供する 。これは、アンチセンスJagged分子によってコードされたポリペプチドであって 、Jaggedへの結合親和性を有し、そしてJaggedの活性を阻害する、ポリペプチド をさらに提供する。 さらに、本発明は、Jaggedまたはその独特部分への結合親和性を有する抗体を 提供する。 これはまた、抗Jaggedまたはその独特部分への結合親和性を有する二次抗体を 提供する。 本発明は、微小直径血管上の部位への内皮細胞の移動を減少させる方法を提供 する。この方法は、Jaggedタンパク質、あるいはその機能的に等価な誘導体、ま たは対立遺伝子改変体もしくは種改変体、あるいは二次抗Jagged抗体を、内皮細 胞が取り除かれているか、損傷を受けているか、または実質的に減少している部 位に送達する工程を包含する。これはまた、巨大直径血管上の部位への内皮細胞 (特にヒト内皮細胞)の移動を減少させる方法を提供する。この方法は、アンチ センスJagged分子(γ-Jagged)またはJagged抗体を、内皮細胞が取り除かれて いるか、損傷を受けているか、または実質的に減少している部位に送達する工程 を包含する。 本発明は、巨大直径血管上の部位への内皮細胞(特にヒト内皮細胞)の移動を 増大させる方法を提供する。この方法は、Jaggedタンパク質、あるいはその機能 的に等価な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体、あるいは二次抗 Jagged抗体を、内皮細胞が取り除かれているか、損傷を受けているか、または実 質的に減少する部位に送達する工程を包含する。これはまた、微小直径血管上の 部位への内皮細胞(特にヒト内皮細胞)の移動を増大させる方法を提供する。こ の方法は、アンチセンスJagged分子(γ-Jagged)またはJagged抗体を、内皮細 胞が取り除かれているか、損傷を受けているか、または実質的に減少している部 位に送達する工程を包含する。 さらに、本発明は、巨大直径血管上の部位への平滑筋細胞(特に、ヒト平滑筋 細胞)の移動を減少させる方法を提供する。この方法は、アンチセンスJagged分 子(γ-Jagged)またはJagged抗体を、内皮細胞が取り除かれているか、損傷を 受けているか、または実質的に減少している部位に送達する工程を包含する。 本発明はまた、治療有効量のJaggedタンパク質、あるいはその機能的に等価な 誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体(特に、ヒトJaggedタンパク 質);および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物を提供する。治療 有効量のJagged核酸、あるいはその機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子改 変体もしくは種改変体(特に、ヒトJagged核酸);および薬学的に受容可能なキ ャリアを含む薬学的組成物もまた、提供される。 さらに、本発明は、治療有効量のJagged抗体、あるいはその機能的に等価な誘 導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキ ャリアを含む薬学的組成物を提供する。治療有効量のJaggedアンチセンス分子、 あるいはその機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体 ;および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的組成物もまた、提供される。 治療有効量の抗Jagged抗体、あるいはその機能的に等価な誘導体、または対立遺 伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬学的 組成物もさらに、提供される。 本発明はまた、被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であ って、このような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Notchタン パク質の機能を拮抗するか、阻害するか、または予防する分子を投与する工程を 包含するか;あるいは治療有効量の、Notchタンパク質の機能を作動するか、増 強するか、または刺激する分子を投与する工程を包含する、方法を提供する。こ れは、被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であって、この ような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Jaggedタンパク質の機 能を拮抗するか、阻害するか、または予防する分子を投与する工程を包含するか ;あるいは治療有効量の、Jaggedタンパク質の機能を作動するか、増強するか、 または刺激する分子を投与する工程を包含する、方法をさらに提供する。 さらに、本発明は、被験体において新脈管形成を阻害または予防する方法であ って、このような阻害または予防が必要な被験体に、治療有効量のJaggedまたは Jaggedアゴニストを投与する工程を包含する、方法を提供する。阻害または予防 される新脈管形成は、固形腫瘍新脈管形成、慢性関節リウマチ新脈管形成、炎症 性新脈管形成などを包含する。本発明はまた、脈管の脈管からの新脈管形成を抑 制することによって、および大血管の管腔を修復するように大血管内皮細胞移動 を促進することによって、血管の管腔の再狭窄を阻害または予防する方法を提供 する。新脈管形成を阻害または予防するこれらの方法は、インビボおよび/また はインビトロで提供される。Jaggedの発現を促進する薬剤(フィブリンおよびそ の機能的誘導体、および薬理学的に受容可能な化学物質を包含する)およびγ− イディオタイプJagged抗体を含むJaggedアゴニストもまた、提供される。 さらに、本発明は、被験体において新脈管形成を促進または増強する方法であ って、このような促進または増強が必要な被験体に、治療有効量の抗Jaggedまた はJaggedアンタゴニストを投与する工程を包含する、方法を提供する。促進また は増強される新脈管形成は、創傷または傷害修復の新脈管形成を包含し、このよ うな新脈管形成としては、手術、外傷および/または疾患もしくは状態(糖尿病 関連創傷または傷害を含む)において引き起こされた創傷または傷害で生じるも のが挙げられる。新脈管形成を促進または増強するこれらの方法は、インビボお よび/またはインビトロで提供される。Jagged抗体、アンチセンスJagged,Jagg ed変異体および薬理学的に受容可能な化学物質を含むJaggedアンタゴニストもま た、提供される。 本発明は、中胚葉、内胚葉、外胚葉および/または神経胚葉(neuroderm)を含 む細胞の細胞分化に影響を及ぼす方法をさらに提供する。細胞の細胞分化に影響 を及ぼす方法であって、ここで影響される細胞型が、造血幹細胞、上皮細胞、血 管平滑筋細胞および樹状細胞を包含する、方法もまた提供される。 さらに、本発明は、先に開示された方法のいずれかにおいて用いられる薬学的 組成物を提供する。 本発明のさらなる目的、利点および新規な特性は、一部は、続く説明に記載さ れ、そして一部は、以下の試験において当業者に明らかになるか、または本発明 の実施により理解され得る。 図面の簡単な説明 図1。サイトカインによるHUVECの表現型変化の説明。初期の研究は、HUVEC集 団は、インビトロで成長制限環境に導入されたとき、毛細血管様の管腔含有構造 を生じ得ることを示した。しかし、インビトロでHUVEC集団をHUVEC分化のインデ ューサーとしてポリペプチドサイトカイン(例えば、IL-1およびIFNγ)に曝露 することによって、IL-1αの前駆体形態がHUVECの老化、今日までに同定された まさに真の最終HUVEC表現型の誘導を担ったという理解に導かれる。(PD=集団 倍加) 図2。Notchレセプターファミリーのドメイン構造の説明。(数は、細胞外ド メインにおけるEGF反復の数をいう)。このチャートに示されるように、Notch1 の細胞外ドメイン内の36個のEGF反復に加えて、3個のNotch-Lin-Glp(NLG)反復 で構成されたcysリッチドメイン、続いて、膜貫通ドメインとNLGドメインとの間 にcys欠乏領域が存在する。Notch1の細胞内ドメインは、2つの核局在化配列( NLS)の間に位置した6個のアンキリン/Cdc10反復を含む。この領域からカルボ キシ末端方向で、ポリグルタミンリッチドメイン(OPA)およびpro-glu-ser-thr (PEST)ドメインがある。Lin-12およびGlp-1について、比較構造を示す。 図3。Notchシグナル伝達経路。一例として筋芽細胞を用いて、Notchシグナル 伝達経路の成分を示す。Notchシグナル伝達経路は、内皮細胞においてJaggedに よって活性化されたとき、プロテアーゼによる細胞内ドメインの切断、Notchフ ラグメントの核トラフィッキング、およびこのフラグメントとKBF2/RBP-Jk転写 因子であるDrosophilaのヘアレスサプレッサー(Su(H))遺伝子ホモログを含み (これは、Notchシグナル伝達に関与する塩基性ヘリックス-ループ-ヘリックス 転写因子である)との相互作用を包含する。 図4。Notchリガンドファミリーのドメイン構造の説明。(数は、細胞外ドメ インにおけるEGF反復の数をいう)。このチャートに示されるように、Jagged遺 伝子の細胞内ドメインは、他の膜貫通構造の細胞内領域に対して既知の相同性を 有さない配列を含むが、この遺伝子の細胞外領域は、cysリッチドメイン、16個 の上皮成長因子(EGF)反復、およびDelta-Serrate-Lag(DSL)ドメインを含み、 これは、DrosophilaリガンドであるSerrateおよびDelta、ならびにC.elegans遺 伝子であるApx-1およびLag-2を含む他の遺伝子において見出される比較領域に代 表的である。 図5。HUVECにおけるJagged、Notch1およびNotch2転写産物の定常状態レベ ルのRT-PCR分析。グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)をポジ ティブコントロールとして用いた。 図6。3つのコントロールオリゴマーであるJaggedセンスオリゴヌクレオチド 、3'アンチセンスJaggedオリゴマー、および変異5'アンチセンスJaggedオリゴマ ーに対する効果に比較した、BMBC新芽形成に対するアンチセンスJaggedオリゴヌ クレオチドの効果のグラフ表示。 図7Aおよび7B。ウシ内皮細胞移動に対するアンチセンスJaggedオリゴヌク レオチドの効果を示す折れ線グラフ。ウシ微小血管内皮細胞(BMEC)に対する効 果を図7Aに示す。ウシ大動脈内皮細胞(BAEC)における効果を図7Bに示す。 発明の好適な実施態様の記載 定義 以下の記載において、請求の範囲ならびに組換えDNA技術において用いられる 多数の用語が広範に利用される。明細書および請求の範囲(そのような請求の範 囲に与えられる範囲を含む)の明解かつ一貫した理解を提供するために、以下の 定義が提供される。 DNAセグメント。一般に理解され、そして本明細書中に用いられるように、DNA セグメントは、ヌクレオチドの線状ストレッチを含む分子をいう。ここで、ヌク レオチドは、タンパク質、タンパク質フラグメント、またはポリペプチドと呼ば れるアミノ酸残基の線状配列を含む分子を、遺伝コードを介してコードする配列 中に存在する。 遺伝子。単一のポリペプチド鎖またはタンパク質に関連するDNA配列をいい、 そして本明細書中で用いられる場合には5'および3'末端を含む。ポリペプチドは 、全長配列またはタンパク質の機能的活性が保持される限りは、コード配列の任 意の部分によってコードされ得る。 「相補的DNA」すなわち「cDNA」遺伝子は、介在配列(イントロン)を欠如す るメッセンジャーRNA(「mRNA」)の逆転写によって合成される組換え遺伝子を含 む。 構造遺伝子。mRNA(これは次いで特定のポリペプチドの特徴的なアミノ酸の配 列に翻訳される)に転写されるDNA配列。代表的には、最初に翻訳されるコドン の最初のヌクレオチドが+1に番号付けられ、そしてヌクレオチドは構造遺伝子 の翻訳領域を通って、そして3'非翻訳領域まで、正の整数で連続して番号付けら れる。翻訳領域に対して5'のプロモーターおよび調節領域中のヌクレオチドの番 号付けは、最初に翻訳されるヌクレオチドの次の5'のヌクレオチド(−1に番号 付けられる)に負の整数で連続して進む。 ゲル電気泳動。特定のDNAフラグメントのサイズを検出または決定するための 、最も一般的な技術(とはいえ唯一のものではない)はアガロースゲル電気泳動 である。これは、DNAがゲルを、まるでゲルが最大の分子の移動を最大の程度に 遅延させ、そして最小の分子の移動を最小の程度に遅延させる篩であるかのよう に通って、移動する原理に基づく。分画された分子は、染色によって可視化され て、ゲノムのDNAフラグメントが可視化されることを可能にし得る。しかし、ほ とんどのゲノム(ヒトゲノムを含む)は、あまりに多くのDNA配列を含むので、 容易には可視化パターンは産生されない。従って、「サザンハイブリダイゼーシ ョン」(または「ブロッティング」)と呼ばれる方法論は、小さなサブセットの フラグメントを可視化するために用いられる。この手順によって、分画されたDN Aは、ニトロセルロースフィルターペーパー、または別の適切な表面に認識され た方法を用いて物理的に移される。RNAフラグメントが、「ノーザンブロット」 プロセスによって同様に可視化され得ることに留意されたい。 核酸ハイブリダイゼーション。このプロセスは、相補的な塩基配列を有する2 つの一本鎖分子が、それらが適切な条件下で溶液中で混合される場合に、熱力学 的に有利な二本鎖形状に再形成する(再アニール)という原理に基づく。再アニ ーリングプロセスは、たとえ一方の一本鎖が固定化されていても生じる。 ハイブリダイゼーションプローブ。ハイブリダイゼーション手順における特定 のDNA配列を可視化するために、標識されたDNA分子またはハイブリダイゼーショ ンプローブを、ニトロセルロースフィルターに結合した分画された核酸と反応さ せること。標識されたDNAプローブに相補的な核酸配列を保有するフィルター上 の領域は、再アニーリング反応の結果としてそれら自身が標識される。このよう な標識を示すフィルターの領域が可視化される。ハイブリダイゼーションプロー ブは、一般に、特定のDNA配列の分子クローニングによって産生される。 オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー。2以上の(好ましくは、3より多い) デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドからなる分子。その正確なサ イズは多くの因子に依存し、次いでこれは、オリゴヌクレオチドの最終的な機能 または使用に依存する。オリゴヌクレオチドは、合成的にまたはクローングによ って得られ得る。 配列増幅。大量の標的配列を産生する方法。一般に、1以上の増幅プライマー が核酸配列にアニールされる。適切な酵素を用いて、プライマーの近傍またはプ ライマー間に見出される配列が増幅される。 増幅プライマー。標的配列の近傍にアニーリングし、そして核酸鎖に相補的で あるプライマー伸長産物の合成が始まる条件下に置かれた場合に、DNA合成の開 始点として働き得るオリゴヌクレオチド。 ベクター。クローン化のためにDNAが挿入され得る、プラスミドまたはファー ジDNAまたは他のDNA配列。ベクターは、宿主細胞において自律的に複製し得、そ してそのようなDNA配列が測定可能な様式で切断され得、そしてDNAが挿入され得 る1つまたは少数のエンドヌクレアーゼ認識部位によってさらに特徴付けられ得 る。ベクターは、そのベクターで形質転換された細胞の同定における使用に適し たマーカーをさらに含み得る。用語「クローニングビヒクル」はときには「ベク ター」として用いられる。 発現。発現は、構造遺伝子がポリペプチドを産生するプロセスである。これは 、遺伝子のmRNAへの転写、およびこのようなmRNAのポリペプチドへの翻訳を含む 。 発現ベクター。クローニングベクターと類似するが、宿主への形質転換の後に 、それにクローン化された遺伝子を発現し得るベクターまたはビヒクル。クロー ン化された遺伝子は、通常、プロモーター配列のような所定の制御配列の制御下 に位置される(すなわち、作動可能に連結される)。発現制御配列は、ベクター が原核生物または真核生物のどちらの宿主において作動可能に連結された遺伝子 を 発現するように設計されるか、そしてエンハンサーエレメント、終結配列、組織 特異性エレメントのような転写のエレメント、ならびに/または翻訳の開始およ び終結の部位をさらに含み得るかに依存して変化する。 機能的誘導体。配列(タンパク質または核酸のいずれか)の「機能的誘導体」 は、タンパク質または核酸配列の生物学的活性に実質的に類似した生物学的活性 (機能的または構造的のいずれか)を保有する分子である。タンパク質の機能的 誘導体は、共有結合した炭水化物のような翻訳後修飾を含んでもよいし、含まな くてもよく、これは、特定の機能の性能に対するこのような修飾の必要性に依存 する。用語「機能的誘導体」は、分子の「フラグメント」、「セグメント」、「 改変体」、「アナログ」、または「化学的誘導体」を含むことを意図する。 本明細書中に用いられる場合、分子は、通常はその分子の一部ではないさらな る化学部分を含む場合に、別の分子の「化学的誘導体」であると言われる。この ような部分は、分子の溶解度、吸収性、生物学的半減期などを改善し得る。これ らの部分は、あるいは、分子の毒性を減少し得るか、分子の任意の望ましくない 副作用を除去もしくは減弱し得るなどである。このような効果を媒介し得る部分 は、Remington's Pharmaceutical Sciences (1980)に開示されている。このよう な成分を分子にカップリングさせるための手順は、当該分野で周知である。 改変体。タンパク質または核酸の「改変体」または「対立遺伝子改変体または 種改変体」は、タンパク質または核酸のいずれかに構造および生物学的活性にお いて実質的に類似する分子をいうことになっている。従って、2つの分子が共通 の活性を保有し、そして互いに代用され得る場合には、たとえそれらの分子の一 方の組成または二次、三次、もしくは四次構造が他方に見出されるものと同一で なくても、あるいはアミノ酸またはヌクレオチド配列が同一でなくても、それら は、その用語が本明細書中で用いられるような改変体であると考えられる。 実質的に純粋。「実質的に純粋」なタンパク質または核酸は、通常インビボで 会合している他の細胞成分を一般に欠いているタンパク質または核酸の調製物で ある。 リガンド。「リガンド」は、レセプター結合ドメインと相互作用し得、従って 、このようなドメインに「結合親和性」を有する任意のタンパク質をいう。リガ ン ドは、可溶性であってもよいし、または膜結合していてもよく、そしてそれらは 、天然に存在するタンパク質であってもよいし、または合成的にもしくは組換え 的に産生されてもよい。リガンドはまた、それがレセプター結合ドメインと相互 作用する場合には、リガンドとして作用する非タンパク質分子であり得る。リガ ンドとレセプター結合ドメインとの間の相互作用としては、任意の共有結合性ま たは非共有結合性の相互作用が挙げられるが、これらに限定されない。レセプタ ー結合ドメインは、リガンド(例えば、Jagged)と直接的または間接的に相互作 用するレセプター分子(例えば、Notch)の任意の領域である。Notch-Jagged相 互作用がオン-オフスイッチとして作用する場合、Jaggedは、レセプター結合ド メインを提供し得、そしてNotchまたはNotch-Jagged相互作用の結果として産生 される成分は、リガンドとして作用し得る。 「アンチセンス核酸配列」、「アンチセンス配列」、「アンチセンスDNA分子 」または「アンチセンス遺伝子」は、そのプロモーターに対して遺伝子の方向を 逆転させることによって構築され、その結果アンチセンス鎖が転写される偽遺伝 子をいう。この用語はまた、目的のタンパク質またはペプチドをコードするDNA の鎖に相補的であるRNAまたはcDNAのアンチセンス鎖をいう。いずれの場合にも 、プロモーターの制御下で細胞に導入される場合には、アンチセンス核酸配列は 、内因性遺伝子から目的のタンパク質の合成を阻害する。阻害は、核または細胞 質におけるRNA-RNAまたはcDNA-RNA二重鎖の形成に依存するようである。従って 、アンチセンス遺伝子が培養細胞に安定に導入される場合には、センス-アンチ センス二重鎖が核内で形成されれば通常のプロセシングおよび/または輸送が影 響を受ける;またはアンチセンスRNAが細胞の細胞質に導入される場合には、内 因性の産物の発現または翻訳が阻害される。このようなアンチセンス核酸配列は 、アンチセンス分子の生物学的活性、またはその発現の様式もしくは速度に影響 を及ぼし得る改変をさらに含み得る。このような改変はまた、例えば、アンチセ ンス分子の機能に影響を及ぼしないが、細胞内局在化に影響し得る、1以上のヌ クレオチドの変異、挿入、欠失、または置換を含み得る。改変としては、以下が 挙げられるが、それらに限定されない:5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル 、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセ チ ルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシメチルウラシル、5-カルボキシヒドロキ シメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒド ロウラシル、β-D-ガラクトシルクエオシン、イノシン、N6-イソペンチルアデニ ン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2ジメチルグアニン、2-メチルア デニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-アデニ ン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メチルアミノメチル -2-チオウラシル、β-D-マンノシルクエオシン、5'-メトキシカルボキシメチル ウラシル、5-メチルウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラ シル-5オキシ酢酸、ワイブトキソジン(wybutoxosine)、プソイドウラシル、クエ オシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオ ウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシ ル-5-オキシ酢酸、5-メチル-2-チオウラシル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプ ロピル)ウラシル、および2,6-ジアミノプリン。 核酸配列は、途切れないアンチセンスRNA配列を決定し得るか、またはそれは 、1以上のイントロンを含み得る。本発明のアンチセンスJagged分子は、γ-Jagg edと呼ばれる。 定常状態レベル。この用語は、時間が経過しても変化しない安定な条件、また は一方向の変化もしくは成分の産生が、他者における代償的な変化によって持続 的にバランスがとれた状態をいう。 好適な実施態様 新脈管形成、すなわち新規の血管の形成は、多数の生理学的な状態および病的 な状態(胎盤の発達、創傷治癒、慢性関節リウマチ、糖尿病性網膜症ならびに固 形腫瘍の増殖および転移)において中心的な役割を果たす。内皮細胞は、全ての 血管の管腔表面を内張りする単層を含み、それによって、このプロセスにおいて 中心的な役割を果たす。大血管および微小血管の両方から単離された内皮細胞の インビトロ集団は、毛細血管様ネットワークを形成することによってこの分化プ ロセスを模倣するように誘導され得る。三次元フィブリンゲルは、インビボ現象 のインビトロでの必然の結果として新脈管形成を模倣するために用いられる。な ぜなら、内皮細胞は、創傷修復のプロセスにおいて血餅に侵入するからである。 細胞の分化は、インビトロで十分に考証されているプロセスであり、一般に誘 導のための転写の成分を必要とする。しかし、ほとんどの細胞型とは対照的に、 内皮細胞の分化は、可逆的であることが示されている。インビトロで形成される 内皮細胞のネットワークの消化、およびFGF-1の存在下でのその細胞の引き続く 培養は、それらを非分化表現型に逆戻りさせる(例えば、Maciagら、J.Cell Bio l.94:511-520(1982)を参照のこと)。しかし、内皮細胞の分化はまた、転写基 礎を有することが示されている。細胞ネットワークへの内皮細胞(HUVEC)の組 織化は、フィブロネクチンをコードする転写産物における増大、およびsisをコ ードする転写産物における減少と関連し、これは、細胞ネットワークがプロテア ーゼで消化される場合に逆転し、そして細胞は増殖性の表現型に戻ることが示さ れている(例えば、Jayeら、Science 228:882-885(1985)を参照のこと)。 HUVECは、2種類の異なる作用をし得、その両方が「分化」と呼ばれる。1つ 目は、細胞の伸長を含む二次元ネットワーク、転写および翻訳は必要としないが 、翻訳後修飾を必要とする編目構造および分枝の形成である。2つ目は、Zimrin ら(1995)が転写および翻訳後の事象の両方を必要とすることを示した、内腔を 含むキャピラリーネットワークを生じるさらに複雑な三次元プロセスである。さ らに、Zimrinら(1995)は、内皮細胞に適用される改変ディファレンシャルディ スプレイ技術を定義し、そしてこれが内皮細胞の分化の際に別々に発現される転 写産物を単離する非常に有用な方法であることを実証した。 従って、本発明において、ディファレンシャルディスプレイ法の改変を使用し て、NotchレセプターについてのJaggedリガンドのヒトホモログを、フィブリン ゲルに侵入するヒトの臍静脈(HUVEC)から単離した。コラーゲン上のウシ微小 血管内皮細胞へのアンチセンスJaggedオリゴヌクレオチドの添加は、FGF-2に応 答してコラーゲンゲルへのそれらの侵入の顕著な増大を生じた。しかし、本発明 のアンチセンスJaggedオリゴヌクレオチドはフィブロネクチン上のウシ微小血管 内皮細胞の移動を増強することもまた可能にしたが、オリゴヌクレオチドは大動 脈由来のウシ内皮細胞の移動を有意に減少させた。このことは、Notchシグナル 化システムに応答するために2つの異なる内皮細胞集団によって利用される機構 における相違を示唆する。 微小血管と大血管内皮との間の区別は、一般に、血管内皮の異質性の一部とし て十分に認識されている。そしてこれは、細胞培養物(CarsonおよびHaudenschi ld、In Vitro 22:344-354(1986))、ならびに異なる接着性分子、細胞表面糖タ ンパク質、およびレクチン結合部位の器官特異的発現(Gumkowskiら、Blood Ves sels 24:11 (1987))における異なる供給源由来の内皮細胞の特性を反映する。 簡潔には、新脈管形成のプロセスにおいて必須である分子事象を同定するため に、改変されたディファレンシャルディスプレイ手順が、24時間の経過にわたっ てFGF-1の存在下で、フィブリン上にプレートされたHUVEC中でディファレンシャ ルに発現されたメッセージを単離するために使用された。実施例2に記載のよう に、2時間で増幅され、そしてラットJagged転写産物に高度に相同であることが 見出されたcDNAの1つが、ヒトJaggedホモログの単離物として同定された。本発 明の推定のタンパク質配列は、シグナルペプチド、Notchリガンドデルタにより 共有されるDSLドメイン、Serrate、LAG-2およびAPX-1、16のタンデム表皮成長因 子様反復、システインに富む領域、膜貫通ドメイン、ならびに125塩基対の細胞 質テイルを含む。ヒトJagged単離物の配列の5'末端は、ラットの配列の417位、 推定の21残基のシグナルペプチドの11番目のコドンに対応する。 内皮細胞の作用におけるJaggedおよびNotchの役割を調べるために、逆転写お よびポリメラーゼ連鎖反応増幅(RT-PCR)を使用して、フィブリン上のヒト内皮 細胞中での、Jaggedならびに2つの関連Notchタンパク質(ヒトTAN-1およびヒト Notch群タンパク質)の定常状態のメッセージレベルが評価した(図5)。Jagge dメッセージは、3時間の時点で、フィブリンに曝されたHUVECの集団においてア ップレギュレートされることが見出されたが、2つのNotchタンパク質のメッセ ージレベルは、24時間の経過を通じて変化しなかった。従って、ヒト内皮細胞の 集団がJaggedリガンドおよびNotchレセプターの両方を発現し得ることが本発明 において示され、このことは、ヒト内皮細胞がNotchシグナル導入経路を使用し て自己分泌シグナルを完成させていることを示す。しかしこのデータは、Notch およびJaggedタンパク質の両方を発現する同種の集団の間、またはNotch、Jagge d、これらのタンパク質の両方を提示するか、もしくはいずれも提示しない内皮 細胞の異種の亜集団の間を区別しない。 従って、Jaggedの機能的役割を詳細に示すために、本発明においてアンチセン スJaggedオリゴヌクレオチドが設計された、これは、Kozakコンセンサス領域、A TG開始コドン、およびラットJagged cDNA配列の次の3つのコドンを含んだ。同 様の戦略が、広範な種々のインビトロの転写産物の翻訳効率を抑制する手段とし て有用であることが以前に証明されている(Scanlonら、FASEB J.9:1288-1296( 1995);Maierら、1990bを参照のこと)。 内皮細胞の移動が新脈管形成の重要な要素であるので、内皮細胞の作用が、新 芽形成(Montesanoおよび0rci、Cell 42:469-477(1985))および移動(Satoおよ びRifkin、J.Cell Biol.107:1199-1205(1988))の条件下で評価された。 種々の濃度でコラーゲン上にプレートされたウシ微小血管内皮細胞へのオリゴヌ クレオチドの添加が、FGF-2の添加への応答において観察される新芽形成の全長 さにおける、オリゴヌクレオチド誘導性の用量依存性の増大を生じた(図6)。 いくつかのコントロールオリゴヌクレオチド(同じ配列をカバーするセンスオリ ゴヌクレオチド、それぞれ3塩基が変異した5'アンチセンスオリゴヌクレオチド 、およびランダムオリゴヌクレオチドを含む)の添加は、新芽形成の全ての長さ に影響を与えなかった(図6)。従って、アンチセンスJaggedオリゴヌクレオチ ドの添加は、FGF-2によって達成されるレベルを超えて、内皮細胞の新芽形成を 有意に増強した。 これらのデータは、内皮細胞の新芽形成が要素として細胞の移動を必要とする ために通常ではなく、そしてJagged cDNAは、フィブリン塊中でもまた移動が生 じる場合にヒト内皮細胞系から単離された。その結果として、アンチセンスJagg edオリゴヌクレオチドの効果が、キャピラリーおよび大血管内皮細胞の移動につ いてそれぞれ研究された。ウシ微小血管内皮細胞の集団が、Jaggedアンチセンス オリゴヌクレオチドの存在下でのそれらの移動において、有意な用量依存性増大 を示したが(図7A)、ウシ大動脈内皮細胞の移動は、アンチセンスJaggedオリゴ ヌクレオチドによって用量依存性の様式で有意に減弱されなかった(図7B)。従 って、内皮細胞を改変するためのJagged-Notchシグナル化の能力は、内皮細胞の 解剖学的な供給源に依存した。 研究された内皮細胞は、異なる様式でアンチセンスJaggedオリゴヌクレオチド に応答する、大血管および小血管の両方由来であり、そして両方の細胞の集団が 、Notchレセプターを発現するようであったので、Jaggedアンチセンスオリゴヌ クレオチドに対するそれらの応答における差異は、Notchシグナル化経路におけ る大血管と小血管との間に差異が存在することを初めて示す。小血管から単離さ れた細胞が、大血管から単離された内皮細胞よりもキャピラリー形成に特徴的な 表現型の変化をより容易に受け得ることが報告されているが(IngberおよびFolk man、J.Cell Biol.109:317-330(1989))、本発明において開示されるJaggedア ンチセンスオリゴヌクレオチドに対する新規の応答は、程度において異なるだけ ではなく、指向におけても異なる効果を初めて示す。 本発明の実施態様は、外因性のJaggedの添加(またはJaggedの増強された発現 )が、実施例5〜7に見られる影響と反対の影響を生じることをさらに示す。換 言すると、Jaggedの添加または増大した発現は、脈管の脈管(vasorum)による微 小血管細胞の移動および侵入を減少させ、そして大血管内皮細胞の移動を増大さ せるかまたは刺激する。 巨大直径血管および微小直径血管に対するJagged-Notchシグナル化経路の異な る効果の臨床的な重要性は有意であり、脈管の病理生理学的な多くの局面に答え を与える。例えば、高血圧の罹患率および死亡率は、大血管の疾患(アテローム 性硬化症および発作)に明らかに基づいているが、高血圧の主要な形態において は、血圧を上昇させる実際の原因は末梢血管床にある(細動脈および微小血管系 )(Chobanianら、Hypertension 8:15-21 (1986))。本発明によって規定される 組成物および方法は、高血圧が大動脈およびアテローム性硬化症の最も内部に直 接どのように関連し得るか、そしてその逆、既知のアテローム発生の危険因子が 微小血管内皮細胞にどのように影響し得るかというこれまでに結論が得られてい ない疑問を解決し得る(Chanら、Microvasc.Res.18:353-369(1979))。 さらに、本発明に含まれる組成物および方法は、1つ以上の大きな冠状脈管が それらの内皮細胞内層が剥がれている場合に、新脈管形成後の状況の改変に有用 である。新脈管形成手順の有用性を制限する最も深刻な合併症の1つが、再狭窄 の出現、または創傷部位での平滑筋細胞、単球/マクロファージ、血小板、およ び内皮の迅速な移動および増殖であり、これは、処置の前よりもさらに大量であ り得る脈管の閉塞を生じる(この目的についての多数の学術文献、例えば、Schw artzら、Atherosclerosis 1:107-161(1981)を参照のこと)。しかし、さらな る組換えJaggedタンパク質、または機能的に等価な薬物もしくはNotchをシグナ ル化する能力を有するタンパク質の治療量で傷つけられたかもしくは損傷した領 域を処置することによって、損傷を覆うために、裸になった領域中の損傷の縁で の大血管内皮細胞の移動を増大させ、一方、脈管の脈からの微小血管細胞の出現 をもまた減少させることによって、再閉塞を妨げるかまたは阻害する。そしてこ のことは、平滑筋細胞の増殖を供給するための栄養素を微小血管または新芽に提 供する。 好ましい実施態様において、本発明は、高度に精製されたJaggedタンパク質を 提供する。本明細書中で使用される場合、タンパク質は、タンパク質を含有する 全細胞抽出物中に見出されるよりも大きい特異的活性をタンパク質が有する場合 に、高度に精製されていると言われる。 任意の真核生物、または供給源生物がリガンドまたはその等価物を天然に含む 限りはそれをコードする遺伝子が、Jaggedの供給源として使用され得る。本明細 書中で使用される場合、「供給源生物」は、生物に関係なくアミノ酸またはDNA 配列が由来するが、リガンドが発現されるかまたは最終的に単離される元の生物 をいう。例えば、ヒトは、アミノ酸配列がヒトJaggedのものである限りは、昆虫 の発現系によって発現されたJaggedの「供給源生物」であると言われる。最も好 ましい、供給源生物は、ヒトである。 当該分野で公知の種々の方法論が、本発明のJaggedタンパク質を得るために利 用され得る。1つの実施態様において、Jaggedは、それを天然に産生する、例え ばHUVECのような組織または細胞から精製される。当業者は、Jaggedタンパク質 を得るために、タンパク質を単離するための公知の方法に容易に従い得る。これ らは以下を含むが、これらに限定されない:免疫クロマトグラフィー、サイズ排 除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマ トグラフィー、HPLC、および本明細書中に開示される実施例に示される方法。当 業者は、特定の工程を削除するか、またはさらなる精製手順を取り入れるために 、 公知の精製スキームを容易に適合させ得る。 別の実施態様において、リガンドが、所望のタンパク質を発現するように変更 された細胞から精製される。本明細書中で使用される場合、細胞が遺伝子操作を 通じて、それが通常は産生されないかまたは細胞が通常は低レベルで産生するタ ンパク質を産生するようにされる場合に、「所望のタンパク質を発現するように 改変された」と言われる。当業者は、所望のタンパク質を産生する細胞を生成す るために、ゲノムまたはcDNA配列のいずれかを原核生物もしくは真核生物のいず れかに導入し、そしてはその中で発現させるための手順を容易に適用し得る。 所望のタンパク質をコードするDNAについて種々の供給源生物が存在する。よ り好ましい供給源は、内皮細胞である。最も好ましい供給源は、ヒト内皮細胞で ある。本発明に含まれる方法は、他の解剖学的部位から得られるHU動脈(A)ECお よびヒト細胞との比較において評価されるべきモデルとして、HUVECの集団の使 用に容易に適用される。これらは、ヒト脂質由来微小血管内皮細胞(HMEC)、ヒ ト真皮由来キャピラリー内皮細胞(HCEC)、ならびにヒト伏在静脈(HSVEC)お よび動脈(HSAEC)を含む。多くのヒト内皮細胞の集団が市販により(HMECおよ びHCEC)、および学術的な供給源から(HSVECおよびHSAEC;Michael Watkins博 士,Dept.of Surgery,Boston University、およびHUAEC;Victorvan Hinsberg h博士,Gabius Institute,Netherlands)容易に入手可能である。 なお別の実施態様において、Jaggedにハイブリダイズし得るプローブが入手可 能なので、目的のタンパク質をコードする所望の核酸配列をコードするDNA配列 は、これらのレセプターを有する任意の宿主から、ルーチンのハイブリダイゼー ションおよび選択によって得られ得る。核酸分子(例えば、DNA)は、それが、 転写および翻訳調節情報を含むヌクレオチド配列を含み、そしてこのような配列 がポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と「作動可能に連結」されている 場合、このポリペプチドを「発現し得る」といわれる。作動可能な連結とは、調 節DNA配列および発現すべきことを求められるDNA配列が、遺伝子配列発現を可能 にする様式で接続している連結である。遺伝子配列発現に必要とされる調節領域 の正確な性質は、生物ごとに変化し得るが、一般には、原核生物において、プロ モーター(RNA転写の開始を指向する)と、RNAに転写された場合、タンパク質合 成の開始を信号伝達するDNA配列との両方を含むプロモーター領域を含む。この ような領域には、通常、転写および翻訳の開始に関与する5'非コード配列(例 えば、TATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列など)が含まれる。 所望であれば、Jaggedをコードする遺伝子配列の3'側の非コード領域は、上 記の方法によって得られ得る。この領域は、その転写終結調節配列(例えば、終 結およびポリアデニル化)のために保持され得る。したがって、Jaggedをコード するDNA配列に天然に隣接する3'領域を保持することによって、転写終結シグナ ルが提供され得る。転写終結シグナルが、発現宿主細胞において満足には機能的 でない場合、その宿主細胞において機能的な3'領域が置換され得る。 (プロモーター領域配列およびJaggedコード配列のような)2つのDNA配列は 、その2つのDNA配列間の連結の性質が、(1)フレームシフト変異の導入を生 じず、(2)Jagged遺伝子配列の転写を指向する、プロモーター領域配列の能力 を妨げず、しかも(3)プロモーター領域配列により転写されるJagged遺伝子配 列の能力を妨げない場合、作動可能に連結されているといわれる。したがって、 プロモーター領域は、そのプロモーターがDNA配列の転写を生じ得る場合、そのD NA配列に作動可能に連結されている。Jaggedを発現するためには、適切な宿主に よって認識される転写および翻訳シグナルが必要である。 別の実施態様において、本発明の核酸配列は、動物またはヒト患者による制御 された発現の下にある。あるいは、核酸配列は、遺伝子治療を必要とする患者に 、静脈内に、筋肉内に、皮下に、経腸的に、局所的に、非経口的に、または外科 的に投与される。注射によって核酸を投与する場合、投与は、連続投与によるか 、または単回投与もしくは複数回投与により得る。遺伝子治療は、「薬理学的も しくは薬学的に受容可能な形態」で、「治療有効」に十分な量でレシピエント哺 乳動物に提供されることを意図される。核酸は、その投与がレシピエント患者に より寛容され得る場合、「薬学的もしくは薬理学的に受容可能な形態」であると いわれる。薬剤の投薬量、投与経路などがJaggedに対する応答に影響を及ぼすに 十分である場合、その量は、「治療有効」であるといわれる(本明細書中または 他で、「有効量」とも呼ばれる)。核酸は、その投与がレシピエント患者により 寛容され得る場合、「薬学的もしくは薬理学的に受容可能な形態」であると考え ら れる。 本発明は、さらに、原核生物もしくは真核生物細胞のいずれかにおけるJagged タンパク質(またはその機能的な誘導体)の発現を包含する。好ましい原核生物 宿主には、細菌、例えば、E.coli、Bacillus、Streptomyces、Pseudomonas、Sal monella、Serratiaなどが含まれる。このような条件下で、Jaggedはグリコシル 化されない。原核生物宿主は、発現プラスミド中のレプリコンおよび制御配列に 適合性でなければならない。 しかし、原核生物系は、可溶性Jaggedリガンドの発現について有効であること が判明していなくてもよい。なぜなら、目的のタンパク質は、残基22(シグナル 配列の後)〜残基1069(膜貫通ドメインの前)を含む1048残基を含むからである 。原核生物発現系(例えば、pET3c)は、高分子量タンパク質(例えば、生物学 的に活性な(分子量(Mr)約118kDa)FGF-1:β−ガラクトシダーゼキメラ)を発 現させるために使用されてきた(Shiら、J.Biol.Chem.、1996に投稿中)が、一 方、Jagged配列におけるEGF多反復についての畳み込みおよびジスルフィド結合 形成(EGF反復あたり3つのジスルフィド結合)の成功は、細菌において達成す るのが困難であり得る。 にもかかわらず、原核生物細胞においてJagged(またはその機能的誘導体)を 発現させるためには、Jaggedコード配列を機能的な原核生物プロモーターに作動 可能に連結することが必要である。このようなプロモーターは、構成的または( より好ましくは)調節可能(すなわち、誘導性もしくは抑制解除性)のいずれで あってもよい。構成的プロモーターの例には、バクテリオファージλのintプロ モーター、pBR322のβ−ラクタマーゼ遺伝子配列のblaプロモーター、およびpPR 325のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子配列のCATプロモ ーターなどが挙げられる。誘導性原核生物プロモーターの例には、バクテリオフ ァージλの主要右および左プロモーター(PLおよびPR)、E.coliのtrp、recA、 lacZ、lacI、およびgalプロモーター、B.subtilisのαアミラーゼ(Ulmanen,Iら 、J.Bacteriol.162:176-182(1985))およびζ-28特異的プロモーター(Gilman, M.Z.ら、Gene sequence 32:11-20(1984))、Bacillusのバクテリオファージのプ ロモーター(Gryczan,T.J.、The MolecularBiology of theBacilli、Academic Press,Inc.、NY(1982))、ならびにStreptomycesプロモーター(Ward,J.M.ら、 Mol.Gen.Genet.203:468-478(1986))が含まれる。Glick,B.R.(J.Ind.Microbiol .1:277-282(1987));Cenatiempo,Y.(Biochimie 68:505-516(1986));およびGo ttesman,S.(Ann.Rev.Genet.18:415-442(1984))による総説もまた参照。 原核生物細胞における適切な発現はまた、遺伝子配列コード配列の上流にリボ ソーム結合部位の存在を必要とする。このようなリボソーム結合部位は、例えば 、Gold,L.ら(Ann.Rev.Microbiol.35:365-404(1981))により開示されている。 好ましい真核生物宿主には、酵母、真菌、昆虫細胞、哺乳動物細胞(インビボ または組織培養のいずれか)が含まれる。宿主として有用であり得る哺乳動物細 胞には、HeLa細胞、線維芽細胞起源の細胞(例えば、VEROもしくはCHO-Kl)、ま たはリンパ系起源の細胞(例えば、ハイブリドーマSP/O-AG14もしくはミエロー マP3x63Sg8)、およびそれらの誘導体が含まれる。好ましい哺乳動物宿主細胞に は、SP2/0およびJ558L、ならびに正確な翻訳後プロセシングについてより良好な 能力を提供し得る神経芽腫細胞株(例えば、IMR332)が挙げられる。 哺乳動物宿主については、いくつかの可能なベクター系が、Jaggedの発現のた めに利用可能である。宿主の性質に依存して、種々の転写および翻訳調節配列が 用いられ得る。転写および翻訳調節シグナルは、ウイルス供給源(例えば、アデ ノウイルス、ウシパピローマウイルス、シミアンウイルスなど)に由来し得る。 ここで、この調節シグナルは、高レベルの発現を有する特定の遺伝子配列と関連 している。あるいは、哺乳動物発現産物(例えば、アクチン、コラーゲン、ミオ シンなど)に由来するプロモーターが用いられ得る。抑制または活性化を可能に し、その結果、遺伝子配列の発現が調整され得る転写開始調節シグナルが選択さ れ得る。興味深いのは、温度感受性であり、その結果、温度変化により、発現が 抑制または開始され得るか、あるいは化学的(例えば、代謝物)調節を受ける調 節シグナルである。 酵母発現系もまた、翻訳後ペプチド修飾を行い得る。酵母において所望のタン パク質の産生に利用され得る、強力なプロモーター配列および高コピー数のプラ スミドを利用する、多くの組換えDNAストラテジーが存在する。酵母は、クロー ン化された哺乳動物遺伝子配列産物上のリーダー配列を認識し、そしてリーダー 配列を有するペプチド(すなわち、プレ−ペプチド)を分泌する。酵母をグルコ ースに富む培地において増殖させる場合、大量に産生される解糖酵素をコードす る活発に発現される遺伝子配列に由来するプロモーターおよび終結エレメントを 組み込んだ、一連の酵母遺伝子配列発現系のいずれもが使用され得る。公知の解 糖遺伝子配列はまた、非常に効率的な転写制御シグナルを提供し得る。例えば、 ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子配列のプロモーターおよびターミネーターシ グナルが、利用され得る。 Jaggedのタンパク質サイズにより好ましい宿主は、昆虫細胞、例えば、Drosop hila幼虫である。昆虫細胞を宿主として使用して、Drosophilaアルコールデヒド ロゲナーゼプロモーターが使用され得る(例えば、Rubin,G.M.、Science 240:14 53-1459(1988)を参照)。 バキュロウイルス昆虫細胞発現系は、従来のPCR法を使用して、可溶性Jagged 構築物(残基1〜1069)を、カルボキシ末端3連縦列mycエピトープ反復:グル タチオンSトランスフェラーゼ(GST)融合タンパク質キメラとして発現させる に最も好ましい系である(Zhanら、J.Biol.Chem.269:20221-20224(1994))。こ れらは、可溶性Jagged-Myc-GST構築物(sJMG)を合成するための組換えサークル PCRの使用、Sf9細胞における組換えウイルスAcNPV-GsJの調製および発現(Summe rsおよびSmith(1988)A Manual of Methods for Baculovirus Vectorand Insec t Culture Procedures(Texas Experimental Station Bulletin ♯1555))、Sf9 細胞溶解物から組換えタンパク質を精製するためのGSTアフィニティークロマト グラフィー(Zhanら、1994)および逆相またはイオン交換HPLCの使用、ならびに sJMGタンパク質の精製をモニターしそしてその純度を評価するためのMycイムノ ブロット分析を包含する。 sJMG構築物は、バキュロウイルス発現系に対して有益であるだけでなく、イン ビボ移植用の哺乳動物細胞における、分泌されそして可溶性の細胞外Jaggedリガ ンドの発現のための構築物としてもまた有益であることが判明し得る。したがっ て、GST融合ドメインを欠くsJM構築物は、pMEXneoベクター中に挿入され得、記 載(Zhanら、Biochem.Biophys.Res.Commun.188:982-991(1992))のように、G41 8での選択後、安定なNIH 3T3細胞トランスフェクタントが得られ得る。さらに、 バキュロウイルスベクターは、昆虫細胞において大量のJaggedを発現するように 操作され得る(Jasny,B.R.、Science 238:1653(1987);Miller,D.W.ら、Genet ic Engineering(1986)、Setlow,J.K.ら編、Plenum、第8巻、277〜297頁)。 上記のように、真核生物宿主におけるJaggedの発現には、真核生物の調節領域 の使用が必要である。このような領域には、一般に、RNA合成の開始を指向する に十分なプロモーター領域が含まれる。好ましい真核生物プロモーターには、マ ウスメタロチオネインI遺伝子配列のプロモーター(Hamer,D.ら、J.Mol.Appl.G en.1:273-288(1982);ヘルペスウイルスのTKプロモーター(McKnight,S.、Ce ll 31:355-365(1982));SV40初期プロモーター(Benoist,C.ら、Nature(London )290:304-310(1981);酵母gal4遺伝子配列プロモーター(Johnston,S.A.ら、P roc.Natl.Acad.Sci.(USA)79:6971-6975(1982);Silver,P.A.ら、Proc.Natl.Ac ad.Sci.(USA)81:5951-5955(1984))が含まれる。 広く公知のように、真核生物mRNAの翻訳は、最初のメチオニンをコードするコ ドンから開始される。この理由から、真核生物プロモーターとJagged(またはそ の機能的誘導体)をコードするDNA配列との間の連結は、メチオニンをコードし 得る介在コドン(すなわち、AUG)を含まないことを確実にすることが好ましい 。このようなコドンの存在は、融合タンパク質の生成(AUGコドンが、Jaggedコ ード配列と同一のリーディングフレームにある場合)またはフレームシフト変異 (AUGコドンが、Jaggedコード配列と同一のリーディングフレームにない場合) のいずれかを生じる。 Jaggedコード配列および作動可能に連結したプロモーターは、レシピエントの 原核生物または真核生物細胞中に、非複製DNA(またはRNA)分子として導入され 得る。このDNA(またはRNA)分子は、線状分子、または(より好ましくは)閉じ た共有結合環状分子のいずれかであり得る。このような分子は自律複製し得ない ので、Jaggedの発現は、導入された配列の一過性発現により生じ得る。あるいは 、永続的発現は、宿主染色体への導入された配列の組み込みにより生じ得る。 1つの実施態様において、所望の遺伝子配列を宿主細胞染色体中に組み込み得 るベクターが用いられる。導入されたDNAをその染色体中に安定に組み込んだ細 胞は、発現ベクターを含む宿主細胞の選択を可能にする1またはそれ以上のマー カーもまた導入することによって選択され得る。マーカーは、栄養要求性宿主へ のプロトトロフィー、殺菌剤耐性(例えば、抗生物質または銅のような重金属) などを提供し得る。選択マーカー遺伝子配列は、発現されるべきDNA遺伝子配列 に直接連結され得るか、または同時トランスフェクションにより同じ細胞中に導 入され得る。さらなるエレメントもまた、一本鎖結合タンパク質mRNAの最適な合 成に必要とされ得る。これらのエレメントには、スプライシングシグナル、なら びに転写プロモーター、エンハンサー、および終結シグナルが含まれる。このよ うなエレメントを組み込んだcDNA発現ベクターとしては、Okayama,H.(Molec.C ell.Biol.3:280(1983))により記載されるcDNA発現ベクターが挙げられる。 好ましい実施態様では、導入された配列は、レシピエント宿主において自律複 製し得る、プラスミドまたはウイルスベクターに取り込まれる。任意の広範な種 々のベクターは、この目的のために用いられ得る。特定のプラスミドまたはウイ ルスベクターを選択する際の重要な要素は、以下を含む:ベクターを含むレシピ エント細胞が、ベクターを含まないレシピエント細胞から認識および選択され得 る容易さ;特定の宿主において所望される、ベクターのコピー数;および異なる 種の宿主細胞間でベクターを「シャトル」し得ることが所望されるか否か。 好ましい原核生物ベクターは、例えば、E.coliにおいて複製し得るプラスミド (例えば、pBR322、ColEl,pSC101,pACYC 184、πVX)を含む。このようなプラ スミドは、例えば、Maniatis,T.ら,(MolecularCloning,A Laboratory Manual ,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY(1982))により開示され る。Bacillusのプラスミドは、pC194、pC221、pT127などを含む。このようなプ ラスミドは、Gryczan,T.(The Molecular Biology of the Bacilli,Academic Press,NY(1982),307-329頁)により開示される。適切なStreptomycesのプラス ミドは、pIJ101(Kendall,K.J.ら,J.Bacteriol.169:4177-4183(1987))お よびφC31(Chater,K.F.ら,Sixth International Symposium on Actinomyceta les Biology,Akademiai Kaido,Budapest,Hungary(1986)45-54頁)のような streptomycesバクテリオファージを含む。Pseudomonasプラスミドは、John,J. F.ら,(Rev.Infect.Dis.8:693-704(1986))およびIzaki,K.(Jpn.J.Bacte riol.33:729-742(1978))により概説される。 好ましい真核生物プラスミドは、BPV、ワクシニア、SV40、2-ミクロンサーク ルなどまたはそれらの誘導体を含む。このようなプラスミドは、当該分野で周知 である(Botstein,D.ら,Miami Wntr.Symp.19:265-274(1982); Broach,J.R .,The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces: Life Cycle and Inhe ritance,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,NY,445-470 頁(1981);Broach,J.R.Cell 28:203-204(1982);Bollon,D.P.ら,J.Clin. Hematol.Oncol.10:39-48(1980); Maniatis,T.,Cell Biology:A Comprehensi ve Treatise,第3巻,Gene sequence Expression,Academic Press,NY,563-6 08頁(1980))。 一旦、単数または複数の構築物を含むベクターまたはDNA配列が発現のために 調製されたら、単数または複数のDNA構築物は、適切な宿主細胞中へ、以下の種 々の任意の適切な手段により導入され得る:形質転換、トランスフェクション、 接合、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈澱法 、直接的マイクロインジェクションなど。ベクターの導入後、レシピエント細胞 を選択培地中で増殖させる。選択培地は、ベクター含有細胞の増殖を選択する。 単数または複数のクローン化された遺伝子配列の発現は、Jaggedまたはそのフラ グメントの産生をもたらす。これは、そのままの形質転換細胞において、または これらの細胞の分化誘導後に(例えば、神経芽細胞腫細胞へのブロモデオキシウ ラシルの投与などにより)起こり得る。 本発明のJaggedタンパク質(または機能的誘導体)は、種々の手順および方法 において、例えば、抗体の作製のため、薬学的組成物の同定の際の使用のため、 およびDNAタンパク質相互作用の研究のために用いられ得る。 本発明のペプチドはまた、哺乳動物に静脈内、筋肉内、皮下、経腸的に、局所 的に、または非経口的に投与され得る。ペプチドを注入により投与する場合には 、投与は、連続注入、または単回もしくは複数回の注入によってであり得る。ペ プチドは、レシピエント哺乳動物に、「治療的に有効」であるために十分な量で 、「薬理学的または薬学的に受容可能な形態で」提供されることが意図される。 ペプチドの投与がレシピエント患者により許容され得るならば、ペプチドは、「 薬学的または薬理学的に受容可能な形態」であると判断される。薬剤の投薬量、 投 与経路などがJaggedに対する応答に影響を与えるのに十分であるならば、その量 は「治療的に有効」(「有効量」)であるといわれる。従って、本ペプチドは、 Jaggedタンパク質の効果を増大または増強させるために使用され得る。 本発明の別の実施態様では、Jaggedペプチドの活性を、阻害、低減、または防 止する方法が、リガンド(またはその機能的誘導体)へ結合し得る薬剤を提供す ることにより達成され得る。このような薬剤は、以下を含むがこれらに限定され ない:アンチセンスJagged、Jaggedに対する抗体(抗Jagged)、および本発明の 二次的なペプチドまたは抗ペプチド性ペプチド。Jaggedの活性を低減させること により、ペプチドの発現が新脈管形成または再狭窄に対して有する効果が改変さ れ得る。 本発明の1つの実施態様では、Jagged(またはその機能的誘導体)の発現を、 Jaggedメッセージの翻訳を混乱させるためのcDNAのアンチセンス鎖により低減さ せる方法が提示される。特に、細胞は、日常的手順を用いて改変され、その結果 、細胞はアンチセンスメッセージを発現する。アンチセンスメッセージは、偽遺 伝子メッセージに相補的である。アンチセンスRNAを構成的または誘導的に発現 させることにより、Jagged mRNAの翻訳が調節され得る。このようなアンチセン ス技術は、ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼを発現する調節のために首尾良く 適用されている(Dingら,J.Biol.Chem.267(1992)を参照のこと)。 一方、Jaggedペプチドの活性を刺激、増大、または増強するための方法は、リ ガンド(またはその機能的誘導体)の結合可能性もしくは結合能力を増強させ得 る薬剤を提供することにより、または系におけるJaggedの発現を低減もしくは停 止させるシグナルを阻害もしくは防止することにより、達成され得る。このよう な薬剤は、本発明の抗アンチセンスJaggedペプチドを含むがこれらに限定されな い。Jaggedの活性を増強することにより、ペプチドの発現が新脈管形成または再 狭窄に対して有する影響がまた改変され得る。 なお別の実施態様では、Jagged(またはその機能的誘導体または改変体)が、 抗体またはハイブリドーマを生成するために使用され得る。当業者は、Jaggedに 結合する抗体が所望される場合に、このようなリガンドは上記のように生成され 、そして免疫原として使用されることを認識する。次いで、得られる抗体は、Ja gg edに結合する能力についてスクリーニングされる。さらに、抗体は、Notchに対 する結合不能性についてスクリーニングされ得る。 上記の方法で利用される抗体は、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗 体、そのうえこれらのフラグメントおよびヒト化形態であり得る。本発明のヒト 化形態の抗体は、キメラ化またはCDRグラフト化のような当該分野で公知の手順 の1つを用いて生成され得る。 一般に、モノクローナル抗体を調製するための技術は当該分野で周知である( Campbell,A.M.,「Monoclonal Antibody Technology:Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology」,Elsevier Science Publishers,Am sterdam,The Netherlands(1984); St.Grothら,J.Immunol.Methods 35:1-21 (1980))。例えば、1つの実施態様では、Jaggedを結合し得る抗体は、動物を 、その配列がJaggedタンパク質の領域から得られる合成ポリペプチドで免疫する ことにより生成される。 抗体を生成することが公知である任意の動物(マウス、ウサギなど)を利用し て、所望の特異性を有する抗体を生成し得る。とはいえ、Jagged分子のサイズは 大きいので、ウサギがより好ましい。免疫のための方法は、当該分野で周知であ る。このような方法は、皮下または腹腔内のポリペプチド注入を含む。当業者は 、免疫のために使用されるポリペプチドの量が、免疫される動物、ポリペプチド の抗原性、および注入部位に基づいて変化することを認識する。 ポリペプチドは、ペプチドの抗原性を増大させるために、改変またはアジュバ ント中で投与され得る。ポリペプチドの抗原性を増大させる方法は、当該分野で 周知である。このような手順は、抗原を異種タンパク質(例えば、グロブリンま たはβ-ガラクトシダーゼ)にカップリングさせることまたは免疫の間のアジュ バントの封入を含む。 モノクローナル抗体については、免疫した動物から脾臓細胞を取り出し、ミエ ローマ細胞(例えば、SP2/O-Ag14ミエローマ細胞)と融合し、そしてモノクロー ナル抗体産生ハイブリドーマ細胞とならせる。ハイブリドーマは、特異的モノク ローナル抗体を分泌し得る不死化細胞株である。 当該分野で周知の多数の方法の任意の1つを用いて、所望の特徴を有する抗体 を生成するハイブリドーマ細胞を同定し得る。これらは、ELISAアッセイでハイ ブリドーマをスクリーニングすること、ウェスタンブロット分析、または放射免 疫アッセイ(Lutzら,Exp.Cell Res.175:109-124(1988))を含む。 所望の抗体を分泌するハイブリドーマをクローン化し、そしてクラスおよびサ ブクラスを、当該分野で公知の手順(Campbell,A.M.,Monoclonal Antibody T echnology: Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier Science Publishers,Amsterdam,The Netherlands(1984))を用いて 決定する。 ポリクローナル抗体については、抗体を含有する抗血清を、免疫した動物から 単離し、そして所望の特異性を有する抗体の存在について、上記の手順の1つを 用いてスクリーニングする。 抗体を試験サンプルとともにインキュベートする条件は変化する。インキュベ ートする条件は、アッセイにおいて用いられる形式、用いられる検出方法、試験 サンプルの性質、ならびにアッセイにおいて用いられる抗体のタイプおよび性質 に依存する。当業者は、任意の通常利用可能な免疫学的アッセイ形式(例えば、 放射免疫アッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ、Ouchterlonyに基づく分散、ま たはロケット免疫蛍光アッセイなど)が、本発明の抗体を用いるのに容易に適合 され得ることを認識する。このようなアッセイの例は、Chard,T.「An Introdu ction to Radioimmunoassay and Related Techniques」 Elsevier Science Pub lishers,Amsterdam,The Netherlands(1986);Bullock,G.R.ら,「Technique s in Immunocytochemistry」,Academic Press,Orlando,FL第1巻(1982)、第 2巻(1983)、第3巻(1985);Tijssen,P.,「Practice and Theory of Enzy me Immunoassays:Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biol ogy」,Elsevier Science Publishers,Amsterdam,The Netherlands(1985)に 見出され得る。 抗Jagged抗体はまた、固体支持体上に固定化された場合に有効である。このよ うな固体支持体の例は、ポリカーボネートのようなプラスチック、アガロースお よびセファロースのような複合糖質、ならびにポリアクリルアミドおよびラテッ クスビーズのようなアクリル樹脂を含むがこれらに限定されない。このような固 体支持体に抗体をカップリングさせる技術は、当該分野で周知である(Weir,D. M.ら,「Handbook of Experimental Immunology」第4版,Blackwell Scientifi c Publications,Oxford,England,第10章(1986),Jacoby,W.D.ら,Meth.En zym.34 Academic Press,N.Y.(1974))。 さらに、上記の方法において使用される1つ以上の抗体は、使用前に検出可能 に標識され得る。抗体は、放射性同位体、親和性標識(例えば、ビオチン、アビ ジンなど)、酵素標識(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスフ ァターゼなど)、蛍光標識(例えば、FITCまたはローダミンなど)、常磁性原子 などの使用を通して検出可能に標識され得る。このような標識を達成するための 手順は当該分野で周知である。例えば、Sternberger,L.A.ら,J.Histochem. Cytochem.18:315(1970),Bayer,E.A.ら,Meth.Enzym.62:308(1979),Engval ,E.ら,Immunol.109:129(1972),Goding,J.W.J.Immunol.Meth.13:215(1 976)を参照のこと。本発明の標識抗体は、インビトロ、インビボ、およびインサ イチュでのアッセイに使用されて、特定のタンパク質またはリガンドを発現する 細胞または組織を同定し得る。 上記方法の1実施態様では、抗体が標識され、その結果、単数または複数の抗 体が同じ分子に結合する場合にシグナルが生成され得る。このような系の1つは 、米国特許第4,663,278号に記載される。 本発明の抗体またはアンチセンスペプチドは、哺乳動物に、静脈内、筋肉内、 皮下、経腸的に、局所的に、または非経口的に投与され得る。抗体またはペプチ ドを注入により投与する場合、投与は、連続的注入または単回注入もしくは複数 回注入によってであり得る。 本発明の抗体またはアンチセンスペプチドは、レシピエント哺乳動物に「治療 的に有効」であるに十分な量、すなわち「有効量」で、「薬学的に受容可能な形 態」で提供されることが意図される。上記のように、薬剤の投薬量、投与経路な どがJaggedに対する応答に影響を与えるのに十分であるならば、その量は治療的 に有効(有効量)であるといわれる。従って、本抗体は、Jaggedタンパク質の効 果を刺激するかまたは増大させるかのいずれかであり得るか、または抗体はJagg edタンパク質の効果を阻害または防止し得る。あるいは、単数または複数の二次 抗体は、単数または複数のJagged抗体自体(すなわち、Jaggedに対する抗抗体) に対する応答に影響を与えるように設計され得る。あるいは、抗体または抗抗体 のいずれかは、リガンドのアンチセンス鎖のみに影響を与えるように設計され得 る。 当業者は、合理的に設計された抗ペプチドペプチドを生成するために、特異的 なペプチド配列に結合し得る二次抗体ペプチドを生成するための現在入手可能な 手順を容易に適用し得る(例えば、Hurbyら、「Application of Synthetic Pept ides: Antisense Peptides」 Synthetic Peptides,A User's Guide,W.H.Freem an,NY.289-307頁(1992)、およびKaspczakら、Biochemistry 28:9230-8(1989) を参照のこと)。本明細書中に用いられる、因子は、その因子がJaggedペプチド の構成(configuration)に基づいて選択される場合に、「合理的に選択または 設計された」といわれる。 抗ペプチドペプチドは、2通りの様式のうち1つにおいて生成され得る。第1 に、抗ペプチドペプチドは、疎水性および非荷電極性基を維持しながら、疑似遺 伝子ペプチド配列に見出される塩基性アミノ酸残基を酸性残基で置換することに よって生成され得る。例えば、リジン、アルギニン、および/またはヒスチジン 残基は、アスパラギン酸またはグルタミン酸で置換され、そしてグルタミン酸残 基は、リジン、アルギニン、またはヒスチジンで置換される。あるいは、本発明 の抗ペプチドペプチドは、疑似遺伝子ペプチドをコードするDNAのアンチセンス 鎖によってコードされるペプチドを合成および発現することによって生成され得 る。この様式で産生されるペプチドは、上記のものと一般に類似している。なぜ なら、塩基性残基をコードするコドンに相補的なコドンは、一般に酸性残基をコ ードするからである。 二次抗体、または標識された一次抗体を検出するために、標識化試薬は、例え ば、標識された抗体と反応し得る嫌色性試薬、酵素試薬、または抗体結合試薬を 含み得る。当業者は、開示される本発明の抗体が、当該分野で周知の確立された キット形式の1つに容易に組み込まれ得ることを容易に認識する。 抗体は、その投与がレシピエント患者に寛容性であり得る場合、「薬学的にま たは薬理学的に受容可能な形態」であるといわれる。本発明の抗体は、薬学的に 有用な組成物を調製する公知の方法に従って処方され得、それにより、これらの 物質またはその機能的誘導体は、薬学的に受容可能なビヒクルと組み合わされる 。適切なビヒクルおよびそれらの処方物は、他のヒトタンパク質(例えば、ヒト 血清アルブミン)も含めて、例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences,1 980に記載される。 効果的な投与のために適切な薬学的に受容可能な組成物を形成するために、こ のような組成物は、本発明の有効量の抗体を適切な量のキャリアとともに含む。 このようなキャリアは、生理食塩水、緩衝化生理食塩水、デキストロース、水、 グリセロール、エタノール、およびこれらの組合せを含むが、これらに限定され ない。キャリア組成物は、滅菌であり得る。処方物は、投与の態様に適するべき である。キャリアに加えて、本発明の抗体がヒト化形態で供給され得る。 ヒト化抗体は、例えば、抗体の免疫原性部分を、対応するが、免疫原性でない 部分で置換することによって産生され得る(すなわち、キメラ抗体)(Robinson ら、国際特許出願第PCT/US86/02269号;Akiraら、欧州特許出願第184,187号;Tani guchi,M.,欧州特許出願第171,496号;Morrisonら、欧州特許出願第173,494号;N euberger,M.S.ら、PCT出願第WO86/01533号;Cabillyら、欧州特許出願第125,023 号;Betterら、Science 240:1041-1043(1988);Liuら、Proc.Natl.Acad.Sci.U SA 84:3439-3443(1987);Liuら、J.Immunol.139:3521-3526(1987);Sunら、Proc .Natl.Acad.Sci.USA 84:214-218(1987);Nishimuraら、Canc.Res.47:999-10 05(1987);Woodら、Nature 314:446-449(1985);Shawら、J.Natl.Cancer Inst. 80:1553-1559(1988))。 本発明の組成物はまた、少量の湿潤化剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤を含 み得る。組成物は、液体溶液、懸濁液、乳液、錠剤、丸剤、カプセル、徐放処方 物、または粉末であり得る。組成物は、トリグリセリドのような伝統的な結合剤 およびキャリアを用いて坐薬として処方され得る。経口処方物は、標準的なキャ リア(例えば、薬学的に受容可能なマンニトール、ラクトース、デンプン、ステ アリン酸、マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウ ムなど)を含み得る。 本発明の好ましい実施態様において、組成物は、被験体への静脈内投与のため の日常的な手順に従って処方される。代表的には、このような組成物は、滅菌等 張水性緩衝液中にて運ばれる。必要ならば、組成物は、可溶化剤および局所麻酔 薬を含み得る。一般に、成分は、別々にまたは単位投薬量形態(例えば、活性薬 剤の指示を有する密閉容器中の凍結乾燥粉末として)において混合物として供給 される。組成物が注入によって投与される場合、それは滅菌の薬学的に受容可能 なキャリアを有する注入容器とともに提供され得る。組成物が注射によって投与 される場合、アンプル中の滅菌水または緩衝液が注入の前に混合されるために含 められ得る。 治療的組成物はまた、塩の形態で処方され得る。薬学的に受容可能な塩には、 遊離のアミノ基で形成された塩(例えば、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、およ び酒石酸から誘導されたもの)、または遊離のカルボキシル基で形成された塩( 例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カル シウム、水酸化第二鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2-エチルアミ ノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどから誘導されたもの)が含まれる。 投与される薬剤の投薬量は、患者の年齢、体重、身長、性別、医学的全身的状 態、医学的既往歴などのような要因に依存して変化する。一般に、レシピエント に約1pg/kg〜10mg/kg(患者の体重)の範囲の抗体の投薬量(これより低いかま たは高い投薬量を投与し得るが)を提供することが望ましい。静脈内投与のため の適切な範囲は、代表的には体重の1キログラム当たり約20〜500μgの活性化 合物である。有効用量は、インビトロおよびインビボ動物モデル試験系に由来す る用量-応答曲線から外挿し得る。 高度に精製されたタンパク質が現在入手可能であるため、X線結晶解析および NMR画像化技術が、リガンド結合部位の構造を同定するために使用され得る。こ のような情報を利用して、規定された構造に結合し得る薬剤を「合理的に設計」 することを可能にするコンピューターモデリングシステムが現在入手可能である (Hodgson,Biotechnology 8:1245-1247(1990)),Hodgson,Biotechnology 9:609 -613(1991))。本明細書中で使用される、因子は、それがリガンドまたはNotch結 合部位のコンピューターモデルに基づいて選択される場合、あるいは、Notch結 合部位の活性化が、Jaggedの連続的発現に影響を与えるオン/オフスイッチと して作用することが見出された場合には、Jagged上のリガンド結合部位のコンピ ューターモデルに基づいて選択される場合に、「合理的に設計される」といわれ る。 本発明の別の実施態様において、細胞内のJaggedタンパク質をコードするRNA の翻訳を調節するための方法が提供される。詳細には、この方法は、Jaggedタン パク質をコードするRNAに相補的なRNAを転写し得るDNA配列を細胞中に導入する 工程を包含する。このようなDNA配列を細胞中に導入することによって、アンチ センスRNAが産生され、これはJaggedタンパク質の翻訳をハイブリダイズおよび ブロックする。アンチセンスクローニングは、Rosenbergら、Nature 313:703-70 6(1985),Preissら、Nature 313:27-32(1985),Melton,Proc.Natl.Acad.Sci .USA 82:144-148(1985)、およびKimら、Cell 42:129-138(1985)によって記載さ れている。 導入されたDNAの転写は、Jaggedに相補的であるアンチセンスRNAの複数のコピ ーを生じる。アンチセンスRNAの転写のレベル、および発現の組織特異性を制御 することによって、当業者は、患者内の特定の細胞におけるJaggedタンパク質の 翻訳のレベルを調節し得る。 上記の発明の1つの局面において、DNA応答エレメント(RE)が同定され得、こ れは、Jaggedの結合を刺激または阻害し得る。この様式で、アッセイが、少なく とも1つのRE配列を含有する限り任意の長さのDNAを用いて、結合因子を決定す るために行われ得る。別の実施態様において、上記のこのようなアッセイがREの 非存在下で行われる。この様式で、DNA結合とは独立してJaggedに結合するか、 またはJaggedの結合能に影響を与える因子を同定し得る。さらに、上記のアッセ イは、REによって制御されるDNA配列の転写を活性化する因子を同定し得るよう に、改変され得る。 本発明において、細胞または生物が、Jaggedまたはその機能的誘導体を発現す るように、日常的な方法を用いて改変される。さらに、細胞または生物は、レポ ーター配列(例えば、ルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ、またはクロラムフ ェニコールアセチルトランスフェラーゼ)に作動可能に連結したREを含有するよ うにさらに改変され得る。次いで、因子は、細胞または生物とともにインキュベ ートされ、そしてレポーター配列の発現がアッセイされる。 代替の使用において、Jaggedまたはその機能的誘導体を含有する改変された細 胞からの核および/または細胞質抽出物は、レポーター配列に作動可能に連結し たREを含有する発現モジュールと混合される。抽出物/発現モジュールは、因子 とともにインキュベートされ、そしてレポーター配列の発現がアッセイされる。 本発明の別の実施態様において、以前に記載された方法およびアッセイを行う ために必要な試薬を含有するキットが提供される。 本発明はさらに、細胞における遺伝子発現を調節する方法を提供する。例えば 、細胞は、REに作動可能に連結したDNA配列を含むように改変され得る。さらに 、細胞は、Jaggedの発現を制御するように改変され得、当業者が特定の因子に応 答して所定の配列を発現する細胞を生成することを可能にする。 本発明に従って処置される被験体は、任意の脊椎動物生物;より好ましくは任 意の哺乳動物;最も好ましくはヒトを含む。唯一の限定要因は、生物がNotchへ の結合を調節するNotchおよび/またはtoporythmic遺伝子を内因的に産生するこ とである。 Notch-Jaggedシグナル経路を調節することによって新脈管形成に影響を及ぼす 方法を提供することによって、本発明は、多くの生理学的および病理学的状態( 胎盤の発達、創傷治癒、慢性関節リウマチ、糖尿病性網膜症、ならびに固形腫瘍 増殖および転移、ならびに運動神経疾患を含む)に影響を与える方法および組成 物を提供する。参照される創傷治癒には、被験体の皮膚、組織、血管系、または 神経系の任意の創傷または病変の治癒が含まれ、そして中胚葉、内胚葉、外胚葉 、および/または神経胚葉(neruderm)を含む細胞の細胞移動および分化を含む 。創傷または障害は、外科手術、外傷、および/または疾患もしくは状態の結果 であり得る。このような疾患および/または状態には、細胞または組織への酸素 の欠乏から生じる虚血病変(例えば、脳梗塞もしくは心筋梗塞、または脳虚血も しくは心筋虚血)、悪性病変、感染性病変(例えば、膿瘍)変性病変、栄養障害 に関連する病変、全身性疾患に関連する神経学的病変(例えば、糖尿病性ニュー ロパシーおよび糖尿病性網膜症、全身性エリテマトーデス、癌、またはサルコイ ドーシス)、および毒素(例えば、アルコール、鉛など)によって引き起こさ れる病変から生じる神経学的病変が含まれる。運動神経疾患には、例えば、筋萎 縮性側索硬化症、進行性脊髄筋萎縮症、進行性球麻痺、原発性側索硬化症、幼年 性および若年性筋萎縮症、幼年期の進行性球麻痺(Fazio-Londe症候群)、灰白脳 炎およびポリオ後症候群(post polio syndrome)、ならびに遺伝性Motorsensory Neuropathy(Charcot-Marie-Tooth疾患)が含まれ得る。 本明細書中で言及される全ての基本的な出版物は、本明細書中で参考として援 用される。 当業者が本発明をより完全に理解し得るために、以下の実施例を示す。これら の実施例は、例示のためのみに含まれ、そして添付の請求の範囲にて示されない 限り、限定を表すものと考えられるべきではない。 実施例 以下の実施例およびプロトコルにおいて、制限酵素、リガーゼ、標識、および 全ての市販の試薬を、製造者の推奨に従って利用した。本出願で利用される細胞 的および分子的方法は、当該分野で確立されており、そして詳細に記載しない。 しかし、クローン化、単離、精製、標識など、ならびに標準試薬の調製のための 標準的な方法及び技術を、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版,S ambrook編,Fritsch & Maniatis,Cold Spring Harbor Laboratory,1989、およ びその改訂第3版に従って、または本明細書中に引用および援用される参考文献 に示されるように、本質的には実施した。方法論的詳細は、引用される刊行物か ら容易に誘導され得る。 実施例1 フィブリンへの曝露によって誘導されるヒト内皮細胞cDNAの単離 フィブリン上にプレートされた内皮細胞は、インビトロで3次元管状構造へと 組織化し(Olanderら,J.Cell.Physiol.125:1-9(1985))、そしてこの組織化 の挙動は、転写応答を必要とする(Zimrinら,1995)。ディファレンシャルディ スプレイの改変を使用して、フィブリンに応答してHUVECによってディファレン シャルに発現されるcDNAクローンを得た。簡潔には、総RNAを、粗FGF-1の存在 下でフィブリン上にプレートされたHUVECから0、2、5、および24時間にて単 離し、そして改変したディファレンシャルmRNAディスプレイに供した。フィブリ ンに曝露したHUVEC集団から単離したクローンの1つ(D9)(これは、2時間の 時点で増加していることが見出された)を、クローン化および配列決定した。19 94年におけるGenBankデータベースの調査は、D9が新規であることを実証した。 D9クローン(配列番号2)を、フィブリンゲルに1、3、および5時間曝露し たHUVECから得たmRNAから調製したλcDNAライブラリーをスクリーニングするた めのプローブとして使用した。D9配列を含む10の単離物を回収し、そのうちの2 つは、制限酵素分析によると、残る8つのスプライス改変体であるようであった 。クローンの配列分析は、それらが、配列番号1に示す、5454塩基対(bp)の長 さの連続的配列を形成するように重複していることを明らかにした。 実施例2 HUVECクローンD9の配列の分析は、ラットJagged遺伝子との相同性を実証する 1995年におけるGeneBankデータベースの第2の調査は、D9クローンが、ラット Jagged遺伝子(Lindsellら,1995)(Notchレセプターのリガンド)をコードす るcDNA配列に非常に相同性であることを明らかにした。コンピュータ分析は、ヌ クレオチドレベルでの87%の同一性、およびアミノ酸レベルでの95%の同一性を 明らかにした。Jaggedタンパク質は、推定シグナル配列、他のNotchリガンド(D elta、Serrate、Lag-2、およびApx-1)に存在するコンセンサス領域を記述するD SLドメイン、16のEGF反復を含むEGF様反復ドメイン、cysリッチドメイン、膜貫 通ドメイン、および125残基の細胞質ゾルドメインを含む。この構造を図2に表 す。従って、クローンD9がラットJagged cDNAのヒトホモログを表すことが決定 された。 2つのさらなるJaggedクローン(各々が同一の欠失を含む)もまた得た。最初 のものは89bpの長さであり、そしてcysリッチドメインの中央に位置していた。 2番目のものは最初の領域から366bp下流に生じ、そして1307bpの長さであった 。最初の欠失は、翻訳産物におけるフレームシフトを予測し、独特の15アミノ酸 配列に続くタンパク質の成熟前終結をもたらし、Jagged構造から膜貫通および細 胞 質ゾル領域を効果的に欠失する。 実施例3 ヒト内皮細胞集団は、JaggedおよびNotch転写産物の両方を発現する ヒトJagged遺伝子およびその推定レセプターであるNotchがHUVEC集団において 発現されたことを確認するために、オリゴヌクレオチドプライマーを、ヒトTan- 1転写産物(Notch-1)およびヒトNotch群タンパク質転写産物(Notch-2)の公表 された配列、ならびにヒトJagged転写産物の公表された配列に基づいて設計した 。 総RNAを、標準的なプロトコルを使用して得た。ディファレンシャルディスプ レイを、FolkmanおよびHaudenschild,Nature 288:551-556(1980)によって以 前に記載されるように実施した。簡潔には、1μgの総RNAを、2μMの3'プラ イマー(5'-GCGCAAGCT12CG-3')および100μM dNTPの存在下で、37℃で70分間 、200U M-MLV逆転写酵素(BRL)で逆転写した。cDNAを、同じ3'プライマー、お よび配列5'-GAGACCGTGAAGATACTT-3'を有する5'プライマー、ならびに以下のパラ メータを使用して、(32P)dATP(Amersham)の存在下で増幅した:94℃45秒、41 ℃1分、72℃1分を4サイクル、続いて94℃45秒、60℃1分、72℃1分を18サイ クル。得られたcDNA種を、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を使用して分離し、 ゲルを乾燥してラジオグラフィーフィルムに曝露し、そして目的のバンドをゲル から切り出して溶出した。 cDNAを、同じプライマーを使用して増幅し、そしてTAベクター(Invitrogen) 中にクローン化した。クローンを、粗FGF-1の存在下でフィブリン上にプレート されたHUVECから1、3、5、8、および24時間で単離したRNAを使用して、ZAP 発現ベクター(Stratagene)において作製されたcDNAライブラリーをスクリーニ ングするために使用し、Jagged、Notchl、Notch2、およびGAPDHの転写産物の定 常状態レベルを分析した。Garfinkelら,投稿J.Cell Biol.1996を参照のこと 。得られた重複するcDNAクローンを、ABI DNA合成機を使用して配列決定し、そ してDNASTARプログラムを用いて構築した。RT-PCR分析を、以下のプライマーを 使用して、記載されるように実施した: jaggedセンス5'-CCGACTGCAGAATAAACATC-3'; jaggedアンチセンス5'-TTGGATCTGGTTCAGCTGCT-3'; Notch1センス5'-TTCAGTGACGGCCACTGTGA-3'; Notch1アンチセンス5'-CACGTACATGAAGTGCAGCT-3'; Notch2センス5'-TGAGTAGGCTCCATCCAGTC-3'; Notch2アンチセンス5'-TGGTGTCAGGTAGGGATGCT-3'; GAPDHセンス5'-CCACCCATGGCAAATTC-CATGGCA-3'; GAPDHアンチセンス5'-TCTAGACGGCAGGTCAGGTCCACC-3'。 図5に示すように、Notch-1およびNotch-2転写産物の定常状態レベルは、フィ ブリンに曝露されたHUVEC集団において変化しなかった。しかし対照的に、HUVEC Jagged転写産物は、フィブリンへの曝露の3時間後に誘導され、その後Jagged 転写産物の定常状態レベルは減少した(図5)。 実施例4 インビトロでの微小血管新芽形成の媒介物としてのJaggedの役割 (i)Notchを介するDelta/Serrateシグナリングが無脊椎動物における細胞運 命の決定に関与し(FortiniおよびArtavanis-Tsakonas,1993)、(ii)Notchを 介するJaggedシグナリングがインビトロで筋芽細胞から筋管への末端分化を減弱 し(Lindsellら,1995)、(iii)内皮細胞がインビトロで非末端分化表現型を 示し(図1)、そして(iv)Jagged転写産物が内皮細胞分化に誘導される遺伝子 として同定されたので、内皮細胞におけるJagged-Notchシグナリングが分化経路 の初期相に関与するか否かを決定することは重要であった。内皮細胞新芽形成が 新脈管形成の間の微小血管系における初期事象であることは周知であり(Montes anoら,1985);そして内皮細胞新芽形成アッセイは当該分野で記載されている (Montesanoら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA83:7297-7301(1986))。しかし、 この系におけるJagged-Notchシグナリングの役割を評価するために、Jagged転写 産物の翻訳を抑制するためのJagged配列に基づいた、アンチセンス(γ)オリゴ ヌクレオチドが必要であった。 γ-Jaggedオリゴマーは、Kozak配列、ATG翻訳開始部位、およびオープンリー ディングフレームへと延びる3つのコドンを含んでいた。同様のγオリゴマーは 、 ヒト内皮細胞を含む、特定の転写産物の翻訳を抑制するための広範な種々の細胞 系において有用であることが証明されている(Maierら,1990b;Garfinkelら,J .Biol.Chem.267:24375-24378(1992))。γ-Jaggedオリゴマーのためのコント ロールには、センス対応物、3'-アンチセンスオリゴマー、および変異した5'-ア ンチセンスオリゴマーが含まれた。 ウシJagged転写産物の完全DNA配列はまだ完全には定義されていないが、ヒト およびラットのJaggedポリペプチドが95%同一であるという事実を考慮して、5' 末端における高度の相同性が、ウシおよびヒトのJaggedヌクレオチド配列の間で 予測された。 ウシ微小血管内皮細胞(BMEC)を、コラーゲンゲル上にプレートし、種々の濃 度のγ-Jaggedオリゴマーの存在下または非存在下で、コンフルエンスまで増殖 させた。FGF-2(10ng/ml)をコンフルエンスにて添加し(Montesanoら,1986) 、そして微小血管(コラーゲンゲルへの細胞の浸潤の結果として形成された新芽 )の長さを測定した(Pepperら,Biochem.Biophys.Res.Comm.189:824-831(1 992))。図6に示すように、γ-Jaggedオリゴマーへの曝露は、FGF-2によって達 成されたレベルよりも上の濃度依存様式で、増加したBMEC新芽の長さをもたらし た。対照的に、3つのコントロールオリゴマー(Jaggedセンスオリヌクレオチド 、3'-アンチセンスJaggedオリゴマー、および変異した5'アンチセンスJaggedオ リゴマー)は、このアッセイにおいて、新芽形成を誘導するFGF-2の能力に影響 を与えなかった(図6)。 この実験に先立って、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)を可能性のある例外とし て、他の増殖因子/サイトカインシグナルは、BMEC新芽の長さを改変するFGFの能 力を増強し得るとしては全く開示されていない。Jagged遺伝子が、HUVEC由来の 分化に誘導される転写産物として以前に同定されているので、この結果は、以前 には予想されなかった。 実施例5 小血管および大血管内皮細胞移動に対するアンチセンス(γ)-Jaggedオリゴマー の不同性効果 FGF-2に誘導されるBMBC新芽形成の増強に対するγ-Jaggedオリゴマーの驚くべ き効果に基づいて(実施例4)、簡単なアッセイを設計し、BMEC移動に対するγ -Jaggedオリゴマーの影響を評価し、特に、Jagged-Notchシグナリング経路を妨 害することが、新芽の長さを増大するFGFの能力を減弱させることを確認した。S atoおよびRifkin(1988,前出)の系を本質的に利用して、ウシ微小血管内皮細 胞(BMEC)をフィブロネクチンマトリクス上にプレートし、そして種々の量のγ -Jaggedオリゴマーの非存在下または存在下で、コンフルエンスまで増殖させた 。 簡潔には、4×105のBMECおよびBAECを、0、1.25、2.5、5、および6.25μM のJaggedアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む血清含有培地中でコンフルエン スまで増殖させた。単層を、かみそりの刃でそれらを擦ることによって傷付け、 そして細胞片を、プレートをリン酸緩衝化生理食塩水で2回洗浄することによっ て除去した。細胞を、さらに22時間、37℃にてコンフルエントまでインキュベー トし、次いで25%酢酸、75%メタノール中で固定し、そしてヘマトキシリン(Si gma)で染色した。創傷源から移動する細胞の数をカウントし、裸出した領域へ 移動するBMEC集団の能力を決定した。カウントを、100×拡大率でのグリッドを 有する光学顕微鏡を使用して行った。データは、二連で行われた複数の実験の平 均を表し、各点について5つの顕微鏡視野をカウントした。 図7Aに示すように、γ-Jaggedオリゴマーの存在は、裸出した領域へ移動する 細胞の数における増加をもたらし、約80%の増加が5μMのγ-Jaggedオリゴマ ーによって媒介された。これらのデータ(図7A)は、新芽アッセイ(そこでは、 2μMのγ-Jaggedオリゴマーが、BMEC新芽の長さにおいて約100%の増加を生じ た(図6))から得られたBMECデータに一致する。従って、Jagged-Notchシグナ リング経路における妨害は、BMEC移動における増加(インビトロでの新芽形成の 主要な最初期の構成要素)をもたらした。 結果的に、(i)フィブリンゲル中への移動の準備をするHUVEC集団からのJag ged転写産物の単離、および(ii)Jaggedシグナルの推定される干渉によるBMEC の増強を示す実験の結果間にあきらかな不一致が認められた。HUVECは大血管か ら得られ、そしてBMECが微小血管由来であることを留意すれば、対比は内皮細胞 の供給源の性質に明らかに直接的に関連していた。 差異が内皮細胞の型(大血管系対微小血管)に基づいていたこと、および差異 が特定の系における細胞外マトリックスまたは増殖因子/サイトカインの機能に おける変化に起因したのではないことを確かめるために、実験を設計した。その 実験においては、内皮細胞を同一の種から(もっぱら大血管供給源−ウシ大動脈 内皮細胞(BAEC)から)得た。BAECをフィブロネクチンマトリックスに導入し、 種々の量のγ-Jaggedオリゴマーの非存在下および存在下でコンフルーエンスま で増殖させ、そしてそれらの移動をBMEC移動を評価するために使用した方法と同 一の方法で評価した。図7Bに示すように、γ-Jaggedオリゴマーに応じてBAEC集 団の移動は濃度依存性に減少した。5μMγ-JaggedオリゴマーでBAECの移動度 はおよそ50%減少した。 合わせて考えた場合、これらの結果は、Jagged-Notchシグナル伝達を、微小血 管を構成する内皮細胞においてはアンチ移動事象(anti-migratory event)とし て示し、大血管の内皮細胞においてはプロ移動事象(pro-migratory event)と して示した。これらの実験は、新脈管形成の移動相の間で調節される、内皮細胞 におけるリガンド−レセプターシグナル伝達経路に応答する小血管内皮細胞と大 血管内皮細胞との間に主要な表現型の差異が明らかに存在することを始めて証明 した。 実施例6 ヒト内皮細胞を使用する、インビトロでJagged誘導シグナル伝達によって媒介さ れる異なる効果のさらなる特徴付け ヒトにおける新脈管形成を調節するためにヒト内皮細胞によって利用される機 構をより良好に理解するために、ヒト微小血管内皮細胞および大血管由来の内皮 細胞を使用して、細胞移動に対するγ-Jaggedオリゴマーの効果を研究すること は重要である。通常の遺伝子移入法を使用して、安定なヒト内皮細胞γ-Jagged 形質転換体/形質導入体を得ることはことは望ましいが、インビトロでのヒト二 倍体内皮細胞に関して有用であるとは判明していない。従って、γ-Jaggedオリ ゴマー戦略をヒトJagged転写産物の翻訳効率を改変する手段として用いた。 最初に、しかし、2つの方法をγ-JaggedオリゴマーがJagged翻訳の効率を減 少させ得ることを確認するために使用する。各々は、推定Jaggedタンパク質配列 の細胞外DSLドメイン、細胞外cys欠乏ドメイン(NH2末端から膜貫通ドメイン) 、および細胞内ドメイン由来の個々の合成ペプチドに対して調製したウサギ抗Ja gged抗体を利用する。免疫学的方法は、FGF-1レセプター翻訳産物(Prudovskyら 、J.Biol.Chem.269:31720-31724(1994))、コルタクチン(cortactin)翻 訳産物(Zhanら、1994)、およびFGF-1翻訳産物(Imamuraら、Science 249:1567 -1570(1990)の配列分析から得られた合成ペプチドに対する抗体の生成および 精製のために先に使用した方法に対応する。合成ペプチドをApplied Biosystems からのfmoc MAP樹脂を使用する複数抗原ペプチド(MAP)として調製する。同様 に、Notch-1抗体もまた、細胞外LNGドメインおよび細胞内アンキリン反復ドメイ ンからの配列をMAP合成のために使用して調製する。 第1の方法はハイブリッド選択を利用する。これは、HUVEC集団由来のJagged 転写産物を捕獲するための固定化Jaggedオリゴマー、続いて種々の量のγ-Jagge dオリゴマーの非存在下および存在下においてのウサギ網状赤血球系におけるJag ged転写産物の(35S)-met/cys翻訳を使用する。Jaggedタンパク質の免疫沈降、続 いてSDS-PAGEオートラジオグラフィーは、γ-Jaggedオリゴマーのインビトロで のJagged翻訳を抑制する能力を証明する。 第2の方法は、フィブリンに0、1、2、および3時間曝露した細胞からのJa gged免疫沈降のために、(35S)-met/cysで代謝的に標識したHUVEC集団を利用する 。フィブリン誘導HUVEC集団からのJaggedタンパク質の免疫沈降、続いてSDS-PAG Eオートラジオグラフィーは、γ-Jaggedオリゴマーでの細胞の前処理が細胞結合 ポリペプチドとしてのJaggedタンパク質のレベルを抑制するか否かを比較評価す ることを可能にする。これらの戦略の成功は、Jaggedタンパク質配列は、cys残 基に富み、そして結果として高い非活性で代謝的に標識されるいう事実に基づく 。同様に、合成ポリペプチド、免疫前の血清、ならびに変性γ-Jagged抗血清と の競合をコントロールとして使用して、バンドの割り当ての特異性を決定したの で、正確な分子量がJaggedタンパク質に対して割り当てられる。推定上のJagged 翻訳生成物は1197のアミノ酸を含むので、分子量は135〜145kDaの範囲にある。 BMECおよびBAEC集団の異なる移動挙動を、安定なγ-Jagged形質転換体を使用 して、確認する。ウシの細胞はHUVEC集団よりも遺伝子移入法に対して影響を受 けやすいので、pMEXneoベクター(Martin-Zancaら、Mol.Cell.Biol.9:24-33( 1989))を使用して安定なBMECおよびBAEC γ-Jagged形質転換体を先に記載(Zha nら、1992)のように選択する。安定なクローンを、G418耐性を使用して得、イ ンサート無しのベクターコントロール形質転換体と比較してこれらの細胞の移動 能を定量化する。創傷誘導移動アッセイ(実施例6;実施例7)は、BMECγ-Jag ged形質転換体の血清誘導移動能が増大し、そしてBAECγ-Jagged形質転換体の血 清誘導移動能が減少したことを示すのに有用である。 これらの形質転換体の使用は、FGF-1の化学走性活性を確証するために以前に 使用された通常のBoydenチャンバーアッセイ(Terranovaら、J.Cell.Biol.10 1:2330-2334(1985))を使用しての、小血管内皮細胞と大血管内皮細胞との間の 移動能の異なる調節のより厳密な定量化を可能にする。さらに、このアプローチ はまた、BAECγ-Jaggedおよびインサート無しのベクターコントロール形質転換 体のインビトロでの新芽形成のインデューサーとしてのFGFプロトタイプに応答 する能力の評価を確認する(図6)。最後に、この戦略は、代替の解剖部位(門 脈、伏在動脈、および伏在静脈を含む)から得たさらなるウシ内皮細胞ならびに 脂肪由来の微小血管内皮細胞の移動応答性の評価を可能にする。フィブリンに応 答してJaggedレセプター転写産物およびNotchレセプター転写産物の安定状態レ ベルを誘導するこれらの細胞の能力はまた、実施例3のようにRT-PCR分析によっ て評価される(図5)。 BMECおよびBAEC集団の核ラン・オン分析、ならびにアクチノマイシンDおよび シクロヘキシミド処理細胞におけるフィブリンに応答するJagged転写産物の存在 の動力学的分析を用いて、Jagged転写産物の誘導が転写調節事象に起因するか否 かおよびJagged転写産物の安定性がフィブリン応答に関与されるか否かが決定さ れる。この分析は、Garfinkelら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:1559-1563(1 994)によるHUVEC集団におけるIL-1αの翻訳後調節に対する先の研究と類似して いる。核ラン・オン分析を、フィブリンに対して0、1、3、および6時間曝露 したBMEC集団またはBAEC集団のいずれかから得た核を100μCiの(32P)-UTPと30分 間インキュベートすることによって行う。この後、新生のRNA転写産物の単離、 そして5μgの直線化し、変性し、そして固定化したJagged cDNAを使用するス ロットブロット分析、そして高いストリンジェンシーでの標識RNAとのハイブリ ダイゼーションが続く。グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH )を陽性コントロールとして使用し、そして濃度測定の値をGAPDHシグナルに対 して正規化する。Jagged転写産物のレベルを予想することは難しいけれど、Jagg edシグナルは目に見えるはずである。種々のレベルでγ-Jaggedオリゴマーを試 験することによって、γ-Jaggedオリゴマーがこの系において転写機構を利用す る能力を、もしあれば、決定することが可能にする。 ヒト内皮細胞に対する新規タンパク質の影響の分析は、HU動脈(A)ECおよび商 業的な供給源および学術的な供給源から入手可能な他の解剖部位(例えば、ヒト 脂肪由来微小血管内皮細胞(HMEC)、ヒト真皮由来毛細血管内皮細胞(HCEC)、 ならびにヒト伏在静脈(HSVEC)およびヒト伏在動脈(HSAEC)を含む)から得た ヒト細胞と比較して、モデルとしてHUVEC集団を有効に用いる。ヒト内皮細胞の これらの集団に対するγ-Jaggedオリゴマーの添加は、ウシ内皮細胞集団を含む プロトコルにおいて記載されるプロトコルに類似している。従って、ヒト毛細血 管静脈内皮細胞およびヒト毛細血管動脈内皮細胞の新芽形成を調節するγ-Jagge dオリゴマーの能力を、図6に記載されるコラーゲン侵襲アッセイおよび先に記 載(Terranovaら、1985)されるように、Boydenチャンバー化学走化アッセイを 補充した図7に記載される移動傷害アッセイを使用して評価する。得られるデー タ(ウシ内皮細胞集団を用いて得られたデータと同様であった)は、Jagged転写 産物の翻訳効率における減少が、(i)ヒト微小血管内皮細胞新芽形成および移 動能/化学走化能を増大させ、そして(ii)静脈および動脈から得られたヒト内 皮細胞集団にけるこれらの活性を減少させるという、上記の結果(図4および図 5)を強固にする。 γ-Jaggedオリゴマーによって誘導されて管形成を低下させるこれらの内皮細 胞集団において決定するために、前初期内皮細胞分化遺伝子(edg遺伝子)の定 常状態転写産物レベルの改変が存在するか否か評価することが有用である。これ は、γ-Jaggedオリゴマーの効果が内皮細胞分化経路の前初期、または中間相〜 後期相の間に生じるか否かを立証し、そしてインビトロでの管腔形成の改変に関 する定性的なデータを補充する。このアッセイについての終点は、先に記載(Ja yeら、1985)されたように管腔形成の定性的な評価であるが、細胞をedg遺伝子 (例えば、G-タンパク質共役オーファンレセプター、edg-1(HlaおよびMaciag, 1990b)、転写因子、edg-2(Hlaら、Biochim.Biophys.Acta 1260:227-229(199 5))、シクロオキシゲナーゼ-2(cox-2)(HlaおよびNeilson、Proc.Natl.Aca d.Sci.USA 89:7384-7388(1992)、および、とりわけ、組織コラゲナーゼ(Hla およびMaciag,1990a))の存在下または非存在下でのノーザンブッロト分析の ために実施例3(図5)に記載されるように収集する。 データはγ-Jaggedオリゴマーがインビトロで毛細血管内皮細胞の移動および 新芽形成を加速することを示すので、Jaggedタンパク質のこれらの系への添加は 、反対の効果(インビトロでの毛細血管内皮細胞移動および新芽形成を阻害し、 そして大血管由来内皮細胞移動を促進する)を有することになる。しかし、2つ のアプローチをこの仮定を評価するために使用し得る。第1は、組換えタンパク 質としてJaggedポリペプチドの発現および精製を含み、そして第2は細胞外およ び可溶化Jagged構築物の発現を含む。推定上のJagged配列は、このタンパク質の 細胞外ドメインにおいて認識できる翻訳後修飾モチーフ(例えば、N-グリコシル 化)を含まないが、Jaggedタンパク質のわずかな改変が、Notchリガンドとして のJaggedの活性に影響することはあり得る。 組換えJaggedタンパク質を使用して、ラット筋芽細胞系を使用するNotch-1レ セプターを介してシグナルを送るそれの能力を評価することが可能である。ラッ トJagged cDNA(Lindsellら、1995)でトランスフェクトしたマウス繊維芽細胞 の致死的に放射線照射された集団と同時培養した場合、Notch-1 cDNAでトランス フェクトしたラット筋芽細胞株、C2C12は筋管状細胞を形成しないことが示され ているので、もとのC2C12はNotch-1欠損細胞株であると想定される。従って、C2 C12細胞は、組換えJaggedの生物学機能を評価するモデル細胞型を代表する。 おそらく、C212細胞Notch-1形質転換体(C2C12インサートなしベクター形質転 換体ではなく)は、組換えJageedタンパク質がリガンドとして機能的である場合 、筋管細胞を形成し得ない。従って、この系はまた、Jaggedレセプターとしての Notch-2の重要性の評価を可能にする。 C2C12細胞を、インフルエンザウイルス血球凝集素(HA)エピトープのタンデム コピーを含む、完全長のラットNotch-1およびNotch-2 cDNAでトランスフェクト し、そして安定なトランスフェクタントを記載のように得る(Zhanら、1992)。No tch-1およびNotch-2レセプター転写産物の発現を、RT-PCRおよびノーザンブロッ ト分析によりモニターし、そしてタンパク質レベルを、HAエピトープの免疫沈降 /ウェスタンブロット分析により評価する。組換えJaggedリガンドの添加(1ng〜1 0μg滴定)は、形態学的基準によりおよびミオゲニン転写産物の定常状態レベル の抑制により評価されるとき、Notch-1およびNotch-2C2C12細胞トランスフェク タントが筋管形成を抑制するのを可能にする。これらのデータはまた、安定性研 究について(温度、pH、時間の関数としてイオン強度)、組換えJaggedタンパク 質の比活性を規定する。これらの実験に対する適切なポジティブコントロールは 、Notch-1およびNotch-2 C2C12細胞トランスフェクタントに対して、完全長のJa gged cDNAでトランスフェクトされ、致死的に照射されたNIH 3T3細胞の集団であ り、筋管形成の減衰を確実にする。 可溶性のJaggedタンパク質の比活性が確立された後、図5および6にあるよう に、Jaggedリガンドの能力を、微小血管内皮細胞移動、走化性、およびインビト ロでの新芽形成を阻害する濃度依存事項において評価することが可能である。Ja ggedタンパク質の有効レベルは、C2C12細胞Notch-1トランスフェクタントにおい て先に機能的であったそれらと同様に、ヒトおよびウシ微小血管内皮細胞系にお いてもまた機能的であると予期される。比較し得る評価は、大血管由来のヒトお よびウシ内皮細胞移動、走化性、ならびに新芽形成のインデューサーとしてのJa ggedタンパク質の機能の測定を含む。濃度依存性の応答が示される。上記のよう に、大および小血管由来の内皮細胞の、致死的に照射されたNIH 3T3細胞Jagged トランスフェクタントおよびインサートのないベクタートランスフェクタントと の同時培養は、内皮細胞移動の調節におけるJagged-Notchシグナリングの異種の 役割を示すために適切なコントロールを提供する。 実施例7 インビトロにおけるJaggedで誘導されるシグナリングとインビボにおける新脈 管形成との関連性 Jaggedは、インビトロで、フィブリン応答性遺伝子としてクローン化されたの で、インビトロ系を緊密に模倣するインビボ新脈管形成系が必要である。ニワト リ絨毛尿(chonoallantoic)膜(CAM)(Scherら、Cell 8:373-382(1976))アッセイま たはウサギ角膜アッセイ(Folkmanら、Science 221:719-725(1983))のような伝統 的な新脈管形成アッセイが、終点(end-point)分析に有用であり、そして当該分 野で容易に利用可能である。しかし、新脈管形成カスケードにおける多くの個々 の工程の複雑性(図1)、および遺伝子調節によるそれらの制御は、この複雑性と より詳細に取り組む新規なインビボアプローチを要求する。 フィブリン上にHUVECをプレーティングすることが、このようなインビボ系の 必要性を満たすために選択された。本発明者らがヒトJagged cDNAを誘導および 単離するために初めに用いたインビトロ系を、再現可能な様式で、インビボで模 倣することが証明された。このインビボ系は、血栓をともなう頸動脈または腸骨 動脈のような大血管のほぼ全体的な閉塞を含み、内膜損傷を生成する。これには 、代表的には、2日以内に、内皮細胞が三次元の血小板/フィブリン骨格管形成 中に移動することがともなう。約4週間後、この系は、管灌流、周皮細胞の漸増 、および小血管の縮小をともなう好適なチャンネルの選択を特徴的に示す。血管 とともに、間質細胞も同様に、この組織の特有な細胞外マトリックスに寄与する ように見え、そしてこの天然のインビボ系(実験的血栓の再血管形成を含む)を、 新脈管形成の2つの初期工程における、Jaggedとそのレセプターの役割を証明す るために理想的にする。 内皮移動および管形成は、時間的(血栓症の後2、4、6、8日)、および空間 的に分離され得る。移動する細胞は、主に、血栓の中央領域に位置し、その一方 、末梢細胞は、接続部の外観および、ほぼ同時に、循環赤血球の到着により示さ れるように、すでに管を形成した。 この実験系における使用のために開発した抗体は、既知の免疫ペルオキシダー ゼまたは免疫蛍光技法での使用のために設計され、内因性JaggedおよびNotchを 局在化した(Nabelら、1993)。しかし、このインビボ系を用いる利点は、実験的 に誘導された血栓が、インビトロアプローチについて上記のように、遺伝的に改 変された細胞、γ-Jaggedオリゴマー、または可溶性Jaggedタンパク質を供給さ れ、制御された様式で新脈管形成カスケードの2つの別の相(phase)に影響し得 ることである。 これらの内皮細胞の供給源は大血管由来であるが、それらは、それらが移動し かつ血管を形成するとき、すべてではないくらかが、周皮細胞および平滑筋細胞 を集め、そして再び大血管の外観および機能を装うまで、毛細血管のように挙動 する。臨床的には、冠状循環および末梢循環の両方において、この再血管形成プ ロセスは重要である。なぜなら、閉塞性血栓の成功した再疎通は患者にとって高 度に有益であるからである。しかし、その調節はほとんど理解されていない。 これらのインビボ実験においては、血管形態の熟練した定性的な病因学的-解 剖学的評価が必須であるが、定量的な形態測定分析を受けやすい多くの時間点が ある。これらの時間点はこのプロセスの別々のステージを示すので特に関係があ る。4、6、および8日に、侵入細胞の数を、光学顕微鏡を用いて直接計数し、 断面切片を評価する。CD34抗体との免疫組織化学的分析を用いて、移動する内皮 細胞の相対数を定量可能であり;そして白血球共通抗原を用いて、炎症細胞が評 価され得る。不運なことには、平滑筋細胞α-アクチンは、このステージの筋線 維芽細胞の信頼し得るマーカーとして使用し得ない。なぜならそれらの表現型が 改変されるからである。しかし、サブトラクションにより、非内皮細胞の数を決 定し得る。 従って、この初期相の定量化は、JaggedとNotchとの間の相互作用が新脈管形 成プロセスの移動成分に影響するか否か、およびどの方向で影響するかを示す。 同じ調製物の連続切片を用いて、増殖細胞核抗原は、血栓に住みつく細胞の総数 に対する増殖の相対的寄与を評価するために有用である。血栓に、可溶性Jagged を発現するトランスフェクトされた細胞が供給されるとき、mycレポーター遺伝 子を用いて系内のこれら成分を認識および計数する。 2および4週間後の断面切片における機能的血管管腔の定量化は、新脈管形成 の間の、管形成と、内皮移動および増殖のプロセスとの間の相関関係中にさらな る洞察を提供する。これは、個々の管腔の数、グリッド点カウント、および灌流 血管中の面積測定の統計学的比較を包含する。力学的には、大血管内皮細胞から インビトロで管形成を開始するJagged/Notch相互作用は、微小血管系の移動およ び増殖の停止シグナルであることが証明され得る。 Jagged-Notch系の内皮細胞部位特異的影響はまた、最終的に新たな血管の形成 に至る移動/増殖/管形成の順序の制御および整合の原因であり得る。これは、イ ンビボで再血管形成血栓マウスモデル系で示され得、そこでは、プロセス内の、 分子レベルでかつ任意の時間点で、成分の各々を故意に強調または競合すること が可能である。実際、Jagged/Notch相互作用の動力学はまた、より後の時間点で 血栓に可溶性Jaggedトランスフェクタントを供給することにより評価可能であり 得る。 マウスでは、実験的介入は、小容量の、致死的に照射されたトランスフェクタ ント、組換えタンパク質またはγ-Jaggedオリゴマーのいずかをこの部位に注入 するために、先に処置され、閉塞された頸動脈の外科的にむき出すことを含む。 しかし、閉塞された血管は、不完全な再血管形成に起因して放血し得ない。反復 する小さな外科的外傷の適切なコントロールは、不活性な、しかし最小限改変さ れた変異体、不活性な組換えタンパク質、またはセンスもしくは不活性変異体γ -Jaggedオリゴマーでそれぞれトランスフェクトされた細胞を用いて、対側の頸 動脈に対して同じ哺乳動物中で可能である。 このモデルは、機能する血管の新たな三次元ネットワークの形成を調査するた めに有用であるが、大血管の内膜の再内皮形成のさらなるモデルが必要である。 なぜなら、Jagged/Notchは、このプロセスを反対の方向に調節するようであるか らである。マウス血管は、正確な、選択的な脱内皮形成には小さすぎるので、穏 やかにバルーンで膨張させたラット胸大動脈(French2Edwards balloonを用いて 頸動脈から接近)が適切な試験系である。なぜなら、それははっきりした出発点 および理にかなった正確な定量化を提供するからである(Schwartzら、Lab.Inves t.38:568-580(1978)を参照のこと)。 Jaggedリガンドの、内皮細胞の移動を改変する能力、このように影響し毛細血 管ネットワークを形成するか、および/または脱内皮形成化表面をカバーするそ れらの能力を評価するために、いくつかの方法の1つを示す。第1の方法では、 治療的に有効な量の可溶性Jaggedリガンドが、マウスおよび/またはラットに、 血栓形成またはバルーン損傷の前および/または後に静脈投与される。代替法で は、マウス中の血栓閉塞は、有効量の致死的に照射されたNIH 3T3細胞可溶性Jag ged:mycトランスフェクタントを供給される。第3の方法では、ラットおよびマ ウスの両方において、末端部位に、有効量の致死的に照射されたNIH 3T3細胞可 溶性Jagged:mycトランスフェクタントが、ヌードマウスを用いてhst-sp-FGF-1 構築物でトランスフェクトされた致死的に照射されたNIH 3T3細胞で予備処理さ れた皮下フィブリンマトリックスインプラント上に供給される(Foroughら、J.Bi ol.Chem.268:2960-2968(1993))。 NIH 3T3細胞hst-sp-FGF-1トランスフェクタント(105細胞)が、細胞外新脈管形 成シグナルとしてFGF-1を分泌し得、そして5〜10日以内に攻撃的な毛細血管ネ ットワークを確立することが知られている(Foroughら、1993)。これは、hst/KS5 (FGF-4)遺伝子由来のシグナルペプチド(sp)配列のFGF-1への連結の結果であり、 それは、hst/KS5-sp-配列のタンパク質分解プロセッシングのために、hst-sp-FG F-1キメラをER-ゴルジ体中へ輸送させ、そして可溶性の細胞外タンパク質として FGF-1を放出させる。この構築物の効力はインビボで確立されている(Nabelら、1 993;Robinsonら、Development 121:505-514(1995))。 第3の方法では、血栓閉塞の後、NIH 3T3細胞可溶性Jagged:mycトランスフェ クタント(106〜107細胞)を、新脈管形成部位中に注入し、細胞が可溶性Jaggedタ ンパク質を脈管構造中に発現および分泌するようにする。血漿由来のJagged(尾 静脈試料)のレベルを、myc-エピトープおよびJagged抗体を用いてELISAによりモ ニターする。次いで、ラットを、経時的に(例えば、2日間隔で1〜10日)、剥皮 した動脈の再内皮形成についてエバンスブルー染色を用いて評価する。マウス血 管における閉塞ゾーン中の新脈管形成の程度を、組織学的切片中の個々の内皮細 胞のおよび完全に発達した毛細血管の形態計測分析を用いて評価する。実際、透 過型電子顕微鏡による分析は、この系における内皮細胞移動および新芽形成が含 まれることを明瞭に示す。 第1の方法における静脈内可溶性Jaggedの薬理学的投与の評価は、同様の終点 に基づくが、十分量の組換えJaggedを利用し、Notch-1およびNotch-2レセプター Jagged-結合部位の両方を飽和させる。マウス内皮細胞の表面上のJagged-結合部 位の数と親和性は、FGF-1について記載される方法により(Schreiberら、Proc.Na tl.Acad.Sci.USA 82:6138〜6142(1985))、競合的(125I)-Jagged結合を用いてマ ウス大動脈由来の内皮細胞および脂肪由来の微小血管内皮細胞のスキャチャード 分析によりインビトロで定量される。 HUVEC集団におけるNotch-1およびNotch-2転写産物の調節の見かけの欠如(図5 )は、細胞あたり約5-20,000Notch結合部位を備えた高親和性Kd(pM)を予測する。 Jaggedポリペプチドの放射性標識化は、ラクトペルオキシダーゼ法を利用し、次 いで、Sephadex G-50ゲル排除クロマトグラフィーによる遊離の(125I)を除去す る。これは、リガンドの投与に対して所定の薬理学的範囲を提供する。さらに、 (125I)-Jaggedの利用可能性は、FGF-1について先に成功した方法を用いて(Rosen gartら、Circ.Res.64:227-234(1989))、静脈内Jaggedの予測される薬物動態学を 示す。 要約すれば、これらのモデルは、Jagged機能についてインビボ相関物およびイ ンビボモデルを提供し、管腔再内皮形成において予測される増加(25%〜35%)、 および毛細血管構造の形成における同様の減少を示すはずである。正常血圧動物 におけるインビボ再血管形成および再内皮形成実験と、それらの自発高血圧ラッ ト相当物(SHR、保証された高血圧でCharles Riverから商業的に入手可能)との間 の比較において、高血圧は、これらのモデル動物の大動脈内皮に対してわずかと はいえ直接の影響を有することが示された(Haudenschildら、Hypertension 3:14 8-153(1981))。大動脈再内皮形成実験は、これらのラット中で、改変なく、かつ 付加された変数のみとして高血圧を有して繰り返され得るが、血栓再血管形成実 験をまた、これらのラット中で実施されなければならない。なぜなら、比較し得 る利用可能なマウス高血圧モデルがないからである。血栓は、マウス、ラットお よびウサギで容易に再現可能であることが示された。従って、種による差異は、 インビボモデル系で技術的問題を提起しない。 実施例8 NIH 3T3細胞株における可溶性jaggedの発現 Jaggedの分泌された細胞外形態の効果を決定するために、Jagged遺伝子の改変 形態を合成し、NIH 3T3細胞株中にトランスフェクトし、次いでこのタンパク質 を産生する細胞を選択した。このJagged分子の運命を追跡およびモニターするた めに、mycタグ(KolodziejおよびYoung、Methods in Enzymology 194:508-519(19 91)により総説される)もまた、この遺伝子の3'末端に導入した。これを行うため に、jagged遺伝子のいくつかの改変が必要であった、これらは;(1)Kozak配列(K ozak、J.Cell Biol.108:229-241(1989))を、この遺伝子の5'末端上に操作し、効 率的な転写を確実にする(2)3'末端に配置されたmycエピトープタグ(3)5'末端(Ec oR1、BamH1、Sal1部位)および3'末端(Xho1部位)の両方上に操作されたクローニ ング部位である。 この構築に用いられるプライマー対は以下の通りであった: 5'末端:センス アンチセンス5'末端: CAAGTTCCCCCGTTGAGACA 3'末端mycタグ構築 3'末端/アンチセンスプライマー 3'末端/センスプライマー ATGGACAAACACCAGCAGAA サイクリング反応は本出願の先に記載のようであった。 5'反応物をEcoR1およびBglIIで消化し、3'反応物はXho1およびAcc1部位で消化 した。これらを、標準的なプロトコルを用いて同様に消化されたJaggedテンプレ ート中に連結した。次いで最終遺伝子産物をEcoR1およびXho1で消化し、そして 真核生物発現ベクターpMexNeo2中に連結した。次いでこれを、NIH 3T3細胞株中 にトランスフェクトし、そして細胞をG418を含む選択培地中で増殖させた(先に 記載のように)。 カルシウムで仲介されるDNAをNIH 3T3細胞中に移入し、続いて選択培地におけ る増殖によりクローン:MW38-1.1を得た。これは、予期されるタンパク質を合成 し、そしてまたそれを周囲の培地中に放出した(調整培地)。 これらの38-1.1細胞は特有の表現型を示した。それらは、超微細構造分析によ る偽管腔の存在と関連する索状構造をインビトロで甚だしく形成した。さらに、 それらは、野生型NIHを誘導し部分的にこの表現型を装い得た。それ故に、38-1. 1は、可溶性Jagged(sol-jag)タンパク質の産生および単離の、そしてまた、隣接 細胞の分化パターンを調整するその能力のための両方の顕著な資源であり得る。 本発明を、現在好適な実施態様を参照して記載したが、当業者は、種々の改変 、置換、省略および変更が、本発明の精神を逸脱することなくなされ得ることを 認識する。従って、本発明の範囲は、以下の請求項の範囲によりのみ(その等価 物を含めて)制限されることが意図される。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                Based on Jagged / Notch proteins and nucleic acids                      Methods and compositions for treatment and diagnosis Related application   This patent application was originally filed on May 30, 1996 as US Provisional Application No. 60 / 018,841. Filed in Statement of US Government Rights in Invention   Some of the work performed during the development of this invention was U.S. government funded and NIH subsidized. Was used. Accordingly, the United States government may have certain rights in the invention. Background of the Invention Field of the invention   The present invention relates to therapeutic and diagnostic methods based on Jagged / Notch proteins and nucleic acids. Methods and compositions and their use in endothelial cell migration and / or differentiation Regarding the role of signaling pathways. Background of the Invention   The functional integrity of the human vasculature implies a non-thrombotic interface between blood and tissue. It is maintained by endothelial cells monitoring in vivo. Therefore, in humans Factors affecting skin cell function are critical for regulating and maintaining homeostasis Can contribute (Maciag,Progress in Hemostasis and Thrombosis, T .; Spaet (Ne w York: A.R. Liss), pp. 167-182 (1984); Folkman and Klagsburn, Science 2 35: 442-447 (1987); Burgess and Maciag, Annu. Rev. Biochem. 58: 575-606 ( 1989)). Similarly, the event that disrupts this complex balance is the vascular tree (v human disease states in which the cellular components of the ascular tree are active participants (eg, ROHM, coronary artery failure, hypertension, rheumatoid arthritis, solid tumor growth and And metastasis, and wound repair).   Since the endothelium is present in all organs and tissues, the function of the endothelial cells also Fundamental to the physiology and integrity of these multicellular systems. It is tightly adjusted Monitor the repair system using modified inflammatory, angiogenic, and neurotrophic responses And the ability to interfere with it. In fact, the biochemical responsible for altering these responses Signals are well characterized as polypeptide growth factors and cytokines However, their mechanism of action is well understood prior to the present invention. And hinders their acceptance as a valuable tool in clinical management .   A major achievement of modern biology is that the structural elements responsible for physiological functions It was a recognition that it was preserved throughout. In particular, yeast, C.I. elegans, Xeno Gene analysis of pus, zebrafish, and Drosophila has been shown to regulate cell cycle, Organelle biosynthesis and trafficking, cell fate and lineage during development Provide new insights into decisions and provide fundamental insight into transcription / translation / post-translational regulation The principle was provided. In fact, the conservation of the structure-function principle exhibited by such a system is Generate new insights into these and other regulatory systems utilized by mammalian cells I did In addition, mammalian homologues for such genes in non-mammalian species Elucidation of gene structure has often led to recognition of their function in mammals ( The depiction of the function of a particular homologous mammalian gene or gene fragment is It could be a serendipitous). Often more primitive Mammalian DNA sequences with homology to previously identified genes in different species The expression and differential cDNA cloning strategies This is the result of Gee.   During the past decade, differential cDNA cloning methods (eg, Tractive hybridization (Hla and Maciag, Biochem. Biophys. R es. Commun. 167: 637-643 (1990a)), differential polymerase chain reaction (PCR) Oriented Hybridization (Hla and Maciag, J. Biol. Chem. 265 : 9308-9313 (1990b)), and more recently, differential displays. Modification of A (Zimrin et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 213: 630-638 (1995)) ) Has been developed for the in vitro differentiation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). It was used to identify genes induced during the process. Very early research The hairs of the HUVEC population grow when introduced into a growth-restricted environment in vitro. It has been disclosed that capillary-like, lumen-containing structures can be produced (Maciag et al., J. Cell Bi. ol. 94: 511-520 (1982)). These studies focus on extracellular matrix protein synthesis. Enables identification and characterization of the differentiation process as an inducer At the same time, however, capillary-like structures were defined as non-terminally differentiated (Maciag , 1984). Further experiments were performed with polypeptide cytokines such as IL-1 (Maier J. et al. Biol. Chem. 265: 10805-10808 (1990a)), and IFNγ (Friesel et al., J.C. ell Biol. 104: 689-696 (1987))) Induction of HUVEC differentiation in vitro Elucidation of its importance as a sir, and finally, the precursor form of IL-1α (Maciag et al., J. Cell B.) iol. 91: 420-426 (1981); Maier et al., Science 249: 1570-1574 (1990b))- , Is the only truly terminal HUVEC phenotype that has been identified to date. Required for Figure 1 About.   Recent studies have used differential cDNA cloning techniques, It allows the identification of new and very interesting genes. However, very recently Thus, establishing their identity provides insight into the mechanism of HUVEC differentiation Did not provide. Current research, both in vitro and in vivo, Fibroblast growth factor (FGF) and I as regulators of the angiogenesis process Focus on the interleukin (IL) -1 gene family (Friesel et al., FASEBJ 9 : 919-925 (1995); Zimrin et al. Clin. Invest. 97: 1359 (1996)). Human umbilical vein Endothelial cells (HUVECs) are used by FGF-1 to initiate HUVEC migration and proliferation. Signaling pathways, intracellular inhibitors of FGF-1 function and HUVEC aging The role of IL-1α as a deficit and the role of HUVEC in vitro Between the FGF and IL-1 gene families as key effectors of transformation It has proven to be a valid model for studying its effects. Such insight Describes the key regulatory ligand-receptor signaling system (which Can both induce capillary endothelial cell migration and inhibit macrovascular endothelial cell migration. ) Has become possible to use modern molecular methods for identifying   Jagged / Serrate / Delta-Notch / Lin / Glp signaling pathway (originally C. ele An essential system that acts in cell fate decisions during gans and Drosophila development Has been found to be highly conserved in mammalian cells. (Nye and Kopan, Curr. Biol. 5: 966-969 (1995)). Notch protein A closely related transmembrane receptor first identified in embryological studies in Drosophila A family of putters (Fortini and Artavanis-Tsakonas, Cell 75: 1 245-1247 (1993)). Notch receptor-encoding genes have a high degree of structural conservation And contains multiple EGF repeats in their extracellular domain (Coffman Et al., Science 249: 1438-1441 (1990); Ellisen et al., Cell 66: 649-661 (1991); W einmaster et al., Development 113: 199-205 (1991); Weinmaster et al., Development. 116: 931-941 (1992); Franco del Amo et al., Development 115: 737-744 (1992); Reaume et al., Dev. Biol. 154: 377-387 (1992; Lardelli and Lendahi, Mech. Dev. . 46: 123-136 (1993); Bierkamp and Campos-0rtega, Mech. Dev. 43: 87-100 (1993); Lardelli et al., Exp. Cell Res. 204: 364-372 (1994)). Notch 1 cells In addition to the 36 EGF repeats in the ectodomain,NotchLinGlp (NLG) A cys-rich domain, which is important for ligand function, A cys deficient (poor) region between the transmembrane domain and the NLG domain follows.   The intracellular domain of Notch 1 consists of six located between two nuclear localization sequences (NLS). Ankyrin / Cdc10 repeats (Artavanis-Tsakonas et al., Science 268: 225-232 ( 1995)). This motif is found in many functionally diverse proteins ( See, for example, Bork, Proteins 17: 363-374 (1993)) (rel / NF-kB family (Including Blank et al., TIBS 17: 135-140 (1992)); and It is thought to be responsible for the protein-protein interaction. Notch is a new ubiquity Deltex, a cytoplasmic protein distributed in E. coli, and its ankyrin repeats (for deletion analysis) Domains that have been shown to be necessary for more activity) (Matsuno et al., Development 121: 2633-2644 (1995)).   At the carboxy-terminal side of this region is a polyglutamine-rich domain (OPA) and And pro-glu-ser-thr (PEST) domains (which are That may be involved in Many Notch homologs containing three Notch genes Present (corresponding structures for Lin-12 and Glp-1 are shown in FIG. 2).   Several Notch ligands have been identified in vertebrates (Delta, Serr ate, and Jagged). Notch ligands are also transmembrane proteins Each time it has a conserved structure. These ligands are from the Lin-12 / Notch family Signals Cell Fate and Pattern Formation Decisions Via Binding to Transmembrane Receptors It is known to ring (Muskavitch and Hoffmann, Curr. Top. Dev. Bi ol. 24: 289-328 (1990); Artavanis-Tsakonas and Simpson, Trends Genet. 7 : 403-408 (1991); Greenwald and Rubin, Cell 68: 271-281 (1992); Gurdon. , Ce11 68: 185-199 (1992); Fortini and Artavanis-Tsakonas, 1993; Weintraub, Cell 75: 1241-1244 (1993)). A related protein, Suppress or of hairless (Su (H)) is expressed in Notros co-expressed in Drosophila cells. Is sequestered in the cytosol but Notch binds to its ligand, Delta And transported to the nucleus (Fortini and Artavanis-Tsakonas, 1993). Extracellular Studies using constitutively activated Notch proteins with deleted domains have been active. It has been shown that sexed Notch suppresses neural and mesoderm differentiation (Coffman et al. Cell 73: 659-671 (1993); Nye et al., Development 120: 2421-2430 (1994)).   Notch signaling pathway (FIG. 3) (this appears to be Jagge activated by d), cleavage of the intracellular domain by proteases, followed by N Nuclear trafficking of otch fragment and KBF of this fragmentTwo/ RBP −JkIncluding interactions with transcription factors (Jarriault et al., Nature 377: 355-358 (1995) Kopan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 1683-1688 (1996)). KBFTwo/ RBP-Jk The transcription factor is a homolog of the Drosophila Suppressor of hairless gene (Sch Weisguth et al., Cell 69: 1199-1212 (1992)), which is an insect (Jennings et al., Developme nt 120: 3537-3548 (1994)) and mice (Sasai et al., Genes Dev. 6: 2620-2634 (19). 92)) Basic helix-loop-helix involved in Notch signaling in Is a transcription factor. This effector is an entry into the terminal differentiation program Can suppress the transcriptional activity of other genes encoding transcription factors responsible for 994; Kopan et al. Cell. Physiol. 125: 1-9 (1994)).   The Jagged gene is a membrane directed to the cell surface by the presence of a signal peptide sequence. Encodes a penetrating protein (Lindsell et al., Cell 80: 909-917 (1995)). Intracellular Domains contain sequences with no known homology to intracellular regions of other transmembrane structures. The extracellular domain of this ligand includes a cys-rich domain, 16 epidermal growth factors (EGF ) Iteration, and DSL (DeltaSerrateLag) Including the domain. As shown in FIG. DSL domains and EGF repeats are found in other genes (Drosophila Gand Serrate (Baker et al., Science 250: 1370-1377 1990; Thomas et al., Deve lopment 111: 749-761 (1991)) and Delta (Kopczynski et al., Genes Dev. 2: 1723). -1735 (1988)), and C.I. Apx-1 (Henderson et al., Devel opment 120: 2913-2924 (1994); Mello et al., Cell 77: 95-106 (1994)) and Lag-2. (Including Tax et al., Nature 368, 150-154 (1994)).   Nevertheless, until the discovery of the invention disclosed herein, human Jagged was defined And the function and relationship of human ligands to Notch (that B) remained unknown in the art. However, cell differentiation and regulation Recognition in the art for a complete understanding of the role of this protein in regulation There was a need to be. As disclosed in the present invention, the human Jagged gene Has now been cloned, isolated and defined, and differentiated and differentiated endothelial cells. The role of Jagged-Notch in migration and / or migration has been elucidated. In addition, a new sig Different effects of the nulling pathway on migration of large and small endothelial cells Is disclosed herein, which results in large blood in both degree and direction. This is the first demonstration of signaling differences between vascular endothelial cells and small vascular endothelial cells Provide something that looks like. This is regulated during the angiogenic translocation phase Potential of a previously unknown ligand-receptor signaling pathway in endothelial cells Emphasize functions. Furthermore, the present invention provides that endothelial cells Terminally and reversibly differentiate into a reversible tubular-like cell phenotype Provides a description of previously unexplained phenomena that have been shown (Maciag et al., 1982) . Thus, the present invention significantly advances the art and modulates cell differentiation and angiogenesis. In addition to providing a nodal method, specific cell types into large vessels after angioplasty surgery A method of controlling restenosis by preventing unwanted movement is taught. Summary of the Invention   The present invention relates to human Jagged and Jagged in endothelial cell migration and / or differentiation. New discovery of the role of ed-Notch and signaling pathways in large and small vessels The determination of a completely different effect on endothelial cell migration.   The present invention relates to substantially purified Jagged proteins, i.e., normally associated The present invention provides peptides that do not contain any proteins, particularly human Jagged proteins. This may also include functionally equivalent derivatives, or allelic variants or species variants thereof. Provide a transformation. This is a peptide having the amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1. To provide further. Furthermore, the invention is characterized by its ability to bind Notch Provided proteins.   The present invention provides a method for encoding a Jagged protein, particularly a human Jagged protein. Provide a qualitatively purified nucleic acid molecule. This is also its functionally equivalent derivative , Or a nucleic acid molecule encoding an allelic or species variant or its DN Provide A segment. This is a nucleic acid sequence having the sequence corresponding to SEQ ID NO: 1. To provide further. Furthermore, the invention is characterized by its ability to bind Notch Nucleic acid sequence encoding the human protein to be obtained.   Further, the present invention relates to a vector and a Jagged protein or a functional part thereof (particularly, Containing a nucleic acid sequence encoding a human Jagged protein) or a segment thereof Provide replacement molecules. This is also the case for vectors and Jagged proteins or their An accommodation containing a recombinant molecule comprising a nucleic acid sequence encoding a functional part or a segment thereof Provide the main cell. The present invention relates to vectors and nuclei encoding Jagged proteins. Further provided is an expression product of a recombinant molecule comprising an acid sequence.   Furthermore, the present invention relates to Jagged cDNA (γ-Jagged), particularly human Jagged protein. Provided is a substantially purified single-stranded nucleic acid molecule comprising the antisense strand of the cDNA. This It also means that if read in the sense direction, its functionally equivalent derivative or allele DNA segments encoding gene variants or species variants are provided. This is And an antisense nucleotide sequence corresponding to the antisense strand of SEQ ID NO: 1. A nucleic acid molecule is provided. In addition, the present invention relates to Jagged or its functional equivalent. Specific derivatives or the ability to bind allelic or species variants. An antisense molecule is provided.   The present invention also relates to Jagged cDNA (γ-Jagged), in particular, cDNA of human Jagged protein. Providing a polypeptide encoded by a nucleic acid molecule comprising the antisense strand of . This is the polypeptide encoded by the antisense Jagged molecule Polypeptide having binding affinity to Jagged and inhibiting the activity of Jagged To provide further.   Further, the present invention provides antibodies having binding affinity to Jagged or a unique portion thereof. provide.   This also raises secondary antibodies that have binding affinity for anti-Jagged or unique parts thereof. provide.   The present invention provides a method for reducing migration of endothelial cells to sites on micro-diameter blood vessels. I do. This method uses Jagged protein, or a functionally equivalent derivative thereof, or Or allelic variants or species variants, or secondary anti-Jagged antibodies Areas where cells have been removed, damaged, or substantially reduced And delivering to the site. This also means that endothelial cells Methods are provided for reducing migration of (especially human endothelial cells). This method is anti- Sense Jagged molecule (γ-Jagged) or Jagged antibody is removed from endothelial cells Delivering to a site that has been damaged, damaged, or substantially reduced Is included.   The present invention provides for the migration of endothelial cells (particularly human endothelial cells) to sites on large diameter vessels. A method for increasing is provided. This method uses Jagged protein or its function. Derivatives, or allelic or species variants, or secondary antibodies Jagged antibodies can be used to remove, damage, or remove endothelial cells. Delivering to sites that are qualitatively reduced. This is also Methods for increasing the migration of endothelial cells, particularly human endothelial cells, to a site are provided. This In this method, antisense Jagged molecule (γ-Jagged) or Jagged antibody is Areas where cells have been removed, damaged, or substantially reduced And delivering to the site.   In addition, the present invention relates to smooth muscle cells (particularly human smooth muscle cells) directed to sites on giant diameter vessels. Cell migration). This method is antisense Jagged min Γ-Jagged or Jagged antibodies can be used to remove endothelial cells or Delivering to a site that has undergone or has been substantially reduced.   The invention also provides a therapeutically effective amount of a Jagged protein, or a functionally equivalent thereof. Derivatives, or allelic or species variants (especially human Jagged protein Quality); and a pharmaceutically acceptable carrier. Treatment An effective amount of a Jagged nucleic acid, or a functionally equivalent derivative thereof, or an allele modification. A variant or species variant (especially human Jagged nucleic acid); and a pharmaceutically acceptable key. Also provided is a pharmaceutical composition comprising the carrier.   Further, the present invention provides a therapeutically effective amount of a Jagged antibody, or a functionally equivalent inducer thereof. A conductor, or an allelic or species variant; and a pharmaceutically acceptable key. And a pharmaceutical composition comprising the carrier. A therapeutically effective amount of a Jagged antisense molecule, Or a functionally equivalent derivative thereof, or an allelic or species variant thereof And a pharmaceutically acceptable carrier is also provided. A therapeutically effective amount of an anti-Jagged antibody, or a functionally equivalent derivative thereof, or allele A pharmaceutical comprising a gene variant or a species variant; and a pharmaceutically acceptable carrier. Compositions are further provided.   The present invention is also a method of preventing or treating a disease or condition in a subject. Thus, a subject in need of such prevention or treatment can receive a therapeutically effective amount of a Notch protein. Administering a molecule that antagonizes, inhibits, or prevents the function of the protein Includes; or activates or increases the function of a Notch protein in a therapeutically effective amount A method is provided that comprises administering a potentiating or stimulating molecule. This It is a method of preventing or treating a disease or condition in a subject, the method comprising: A subject in need of such prevention or treatment is treated with a therapeutically effective amount of a Jagged protein. Comprises administering a molecule that antagonizes, inhibits, or prevents the ability Or activate or enhance the function of a Jagged protein in a therapeutically effective amount; Alternatively, there is further provided a method comprising the step of administering a stimulating molecule.   Further, the present invention is a method of inhibiting or preventing angiogenesis in a subject. Thus, in a subject in need of such inhibition or prevention, a therapeutically effective amount of Jagged or A method comprising administering a Jagged agonist is provided. Inhibition or prevention Angiogenesis is associated with solid tumor angiogenesis, rheumatoid arthritis angiogenesis, inflammation Sexual angiogenesis and the like. The invention also inhibits angiogenesis from vascular vessels. Endothelial cell migration by regulating and repairing the lumen of large vessels To inhibit or prevent restenosis of the lumen of blood vessels by promoting I do. These methods of inhibiting or preventing angiogenesis are useful in vivo and / or Is provided in vitro. Drugs that promote Jagged expression (fibrin and its Functional derivatives, and pharmacologically acceptable chemicals) and γ- Jagged agonists, including idiotype Jagged antibodies, are also provided.   Further, the present invention is a method of promoting or enhancing angiogenesis in a subject. Thus, a therapeutically effective amount of an anti-Jagged or Provides a method comprising administering a Jagged antagonist. Promote or Enhanced angiogenesis involves the angiogenesis of wound or injury repair. Such angiogenesis includes surgery, trauma and / or disease or condition (diabetes Related wounds or injuries) Is included. These methods of promoting or enhancing angiogenesis are useful in vivo and And / or provided in vitro. Jagged antibody, antisense Jagged, Jagg Jagged antagonists, including ed mutants and pharmacologically acceptable chemicals, are also Provided.   The present invention includes mesoderm, endoderm, ectoderm and / or neuroderm. Further provided is a method of affecting cell differentiation of a cell. Affects cell differentiation Wherein the cell types affected are hematopoietic stem cells, epithelial cells, blood Methods are also provided, including ductal smooth muscle cells and dendritic cells.   Further, the present invention relates to a pharmaceutical composition for use in any of the previously disclosed methods. A composition is provided.   Additional objects, advantages and novel features of the invention will be set forth in part in the description which follows. And, in part, will be apparent to those of skill in the Can be understood. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. Description of HUVEC phenotypic changes by cytokines. Early research was in the HUVEC collection When introduced into a growth-restricted environment in vitro, the clusters form capillary-like, lumen-containing structures. Can be generated. However, in vitro, HUVEC populations were Exposure to polypeptide cytokines (eg, IL-1 and IFNγ) The precursor form of IL-1α has been identified to date in HUVEC aging This leads to the understanding that it was indeed responsible for inducing the true final HUVEC phenotype. (PD = group doubling)   FIG. Description of the domain structure of the Notch receptor family. (Numbers are extracellular The number of EGF repeats in the main). As shown in this chart, Notch1 36 Notch-Lin-Glp (NLG) repeats in addition to 36 EGF repeats in the extracellular domain of Cys-rich domain, followed by the transmembrane domain and the NLG domain Has a cys-deficient region. The intracellular domain of Notch1 consists of two nuclear localization sequences ( NLS), which contains six ankyrin / Cdc10 repeats. Carbo from this area In the x-terminal direction, polyglutamine-rich domain (OPA) and pro-glu-ser-thr There is a (PEST) domain. Comparative structures of Lin-12 and Glp-1 are shown.   FIG. Notch signaling pathway. Using myoblasts as an example, Notch signals The components of the transmission pathway are shown. Notch signaling pathway is Jagged in endothelial cells Thus, when activated, cleavage of the intracellular domain by proteases, Notch Nuclear trafficking of fragments, and this fragment and KBFTwo/ RBP-Jk transcription Contains the Drosophila hairless suppressor (Su (H)) gene homologue (This is a basic helix-loop-helix involved in Notch signaling (Which is a transcription factor).   FIG. Description of the domain structure of the Notch ligand family. (Numbers are extracellular In number of EGF repeats). As shown in this chart, Jagged remains The intracellular domain of the gene shares known homology to the intracellular region of other transmembrane structures. Although it contains no sequence, the extracellular region of this gene contains 16 cys-rich domains. Epidermal growth factor (EGF) repeat, and Delta-Serrate-Lag (DSL) domain, This includes the Drosophila ligands Serrate and Delta, as well as C. elegans remains Alternate regions found in other genes, including the genes Apx-1 and Lag-2 It is tabular.   FIG. Steady-state levels of Jagged, Notch1 and Notch2 transcripts in HUVEC RT-PCR analysis. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) Used as a positive control.   Figure 6. Three control oligomers, Jagged sense oligonucleotides , 3 'antisense Jagged oligomers, and mutant 5' antisense Jagged oligomers Antisense Jagged oligonucleotides against BMBC sprout formation compared to the effect on Graphic representation of the effect of nucleotides.   Figures 7A and 7B. Antisense Jagged Oligonucleotides for Bovine Endothelial Cell Migration Line graph showing the effect of leotide. Effect on bovine microvascular endothelial cells (BMEC) The result is shown in FIG. 7A. The effect on bovine aortic endothelial cells (BAEC) is shown in FIG. 7B. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Definition   In the following description, it is used in the claims and recombinant DNA technology. A number of terms are widely used. The description and the claims (such claims In order to provide a clear and consistent understanding of the Definitions are provided.   DNA segment. As generally understood and used herein, DNA A segment refers to a molecule that contains a linear stretch of nucleotides. Where nuku Reotide is called a protein, protein fragment, or polypeptide Sequence encoding a molecule containing a linear sequence of amino acid residues through the genetic code Exists inside.   gene. A DNA sequence associated with a single polypeptide chain or protein, And as used herein include the 5 'and 3' ends. Polypeptides , As long as the functional activity of the full-length sequence or protein is retained. Can be coded by any part.   "Complementary DNA" or "cDNA" genes lack intervening sequences (introns) Contains recombinant genes synthesized by reverse transcription of messenger RNA (`` mRNA ''). No.   Structural gene. mRNA (which is in turn the characteristic amino acid sequence of a particular polypeptide) DNA sequence that is transcribed into Typically, the first translated codon Are numbered +1 and the nucleotide is the structural gene Through the translation region and up to the 3 'untranslated region. It is. Number of nucleotides in the promoter and regulatory regions 5 'to the translation region The numbering is the nucleotide 5 'next to the first translated nucleotide (numbered -1) ) Is continuously progressed with a negative integer.   Gel electrophoresis. To detect or determine the size of a particular DNA fragment Agarose gel electrophoresis, the most common (but not the only) technique It is. This means that the DNA will move the gel, as if the As if it were a sieve that delays and slows the movement of the smallest molecules to a minimal extent Through the principle of moving. The fractionated molecules are visualized by staining. Thus, genomic DNA fragments can be visualized. However, Most genomes (including the human genome) contain too many DNA sequences, Visualization patterns are not easily produced. Therefore, "Southern Hybridization A methodology called “sectioning” (or “blotting”) is a small subset of Used to visualize fragments. By this procedure, the fractionated DN A is recognized on nitrocellulose filter paper, or another suitable surface Physically transferred using the method described. RNA fragment is a "Northern blot" Note that it can be visualized by the process as well.   Nucleic acid hybridization. This process involves two complementary nucleotide sequences. Thermodynamics when two single-stranded molecules are mixed in a solution under appropriate conditions It is based on the principle of reforming (re-annealing) into a double-stranded shape that is more advantageous. Reani The rolling process occurs even if one single strand is immobilized.   Hybridization probe. Identification in hybridization procedures Labeled DNA molecules or hybridization to visualize DNA sequences Probe with the fractionated nucleic acid bound to the nitrocellulose filter. To make it. On a filter that has a nucleic acid sequence complementary to the labeled DNA probe Are labeled themselves as a result of the re-annealing reaction. like this The area of the filter showing the appropriate label is visualized. Hybridization probe Are generally produced by molecular cloning of specific DNA sequences.   Oligonucleotide or oligomer. 2 or more (preferably more than 3) A molecule consisting of deoxyribonucleotides or ribonucleotides. That exact Is dependent on many factors, which in turn determines the ultimate function of the oligonucleotide. Or depends on use. Oligonucleotides can be synthesized or cloned. Can be obtained.   Sequence amplification. A method for producing large amounts of a target sequence. Generally, one or more amplification primers Is annealed to the nucleic acid sequence. Use an appropriate enzyme near or in the vicinity of the primer. The sequences found between the limers are amplified.   Amplification primer. Annealing near the target sequence and complementary to the nucleic acid strand When the conditions under which the synthesis of a primer extension product starts, DNA synthesis is initiated. Oligonucleotides that can serve as starting points.   vector. Plasmid or fur into which DNA can be inserted for cloning DiDNA or other DNA sequence. The vector can replicate autonomously in the host cell and Such DNA sequences can be cleaved in a measurable manner and DNA can be inserted Further characterized by one or a small number of endonuclease recognition sites. You. The vector is suitable for use in identifying cells transformed with the vector May further comprise a marker. The term "cloning vehicle" is sometimes referred to as "vector Used as a "ter".   Expression. Expression is the process by which a structural gene produces a polypeptide. this is Involves transcription of the gene into mRNA, and translation of such mRNA into a polypeptide .   Expression vector. Similar to cloning vectors, but after transformation into the host , A vector or vehicle capable of expressing the cloned gene. Claw The converted gene is usually under the control of a predetermined regulatory sequence such as a promoter sequence. (Ie, operatively connected). The expression control sequence is a vector Is a gene operably linked in either a prokaryotic or eukaryotic host To Designed to be expressed and enhancer elements, termination sequences, tissues Elements of transcription, such as specificity elements, and / or translation initiation and And termination sites may vary.   Functional derivatives. "Functional derivatives" of sequences (either proteins or nucleic acids) Is a biological activity substantially similar to the biological activity of the protein or nucleic acid sequence (Either functional or structural). Protein functional Derivatives may or may not include post-translational modifications, such as covalently linked carbohydrates. Which depends on the need for such modifications to the performance of a particular function. I do. The term “functional derivative” refers to “fragments”, “segments”, “ It is intended to include "variants", "analogs", or "chemical derivatives".   As used herein, a molecule is an additional molecule that is not normally a part of that molecule. Is said to be a "chemical derivative" of another molecule when it contains a chemical moiety. this Such moieties may improve the solubility, absorption, biological half-life, etc. of the molecule. this These moieties can alternatively reduce the toxicity of the molecule or any undesired Side effects can be eliminated or attenuated. Parts that can mediate such effects Are disclosed in Remington's Pharmaceutical Sciences (1980). like this Procedures for coupling various components to molecules are well known in the art.   Variant. "Variant" or "allelic variant" of a protein or nucleic acid or `` Species variants '' refer to either proteins or nucleic acids that possess structural and biological activities. And substantially similar molecules. Therefore, the two molecules are common Even if they retain the activity of one another and can be substituted for each other, Composition or secondary, tertiary, or quaternary structure identical to that found in the other Even if the amino acid or nucleotide sequences are not identical Is considered a variant as the term is used herein.   Substantially pure. A "substantially pure" protein or nucleic acid is typically A preparation of protein or nucleic acid that generally lacks other cellular components with which it is associated is there.   Ligand. A “ligand” can interact with a receptor binding domain, thus Refers to any protein that has "binding affinity" for such a domain. Riga In Can be soluble or membrane-bound and they can May be a naturally occurring protein, or synthetically or recombinantly May be produced locally. The ligand also interacts with the receptor binding domain If so, it may be a non-protein molecule that acts as a ligand. Riga Interaction between the ligand and the receptor binding domain can be any covalent or Or non-covalent interactions. Receptor Binding domain interacts directly or indirectly with a ligand (eg, Jagged) Any region of the receptor molecule used (eg, Notch). Notch-Jagged phase If the interaction acts as an on-off switch, Jagged Can provide the main and produced as a result of Notch or Notch-Jagged interaction The component performed can act as a ligand.   "Antisense nucleic acid sequence", "Antisense sequence", "Antisense DNA molecule" "Or" antisense gene "refers to the orientation of the gene relative to its promoter. Pseudogene, which is constructed by reversing, so that the antisense strand is transcribed A child. The term also refers to the DNA encoding the protein or peptide of interest Refers to the antisense strand of RNA or cDNA that is complementary to that strand. In either case When introduced into a cell under the control of a promoter, the antisense nucleic acid sequence Inhibits the synthesis of the protein of interest from endogenous genes. Inhibition is nuclear or cellular It appears to depend on the formation of RNA-RNA or cDNA-RNA duplexes in the quality. Therefore If the antisense gene is stably introduced into cultured cells, The formation of a sense duplex in the nucleus affects normal processing and / or transport. Or if the antisense RNA is introduced into the cytoplasm of the cell, Expression or translation of the causative product is inhibited. Such an antisense nucleic acid sequence Affects the biological activity of the antisense molecule, or the mode or rate of its expression May further be included. Such modifications may also include, for example, anti- One or more nucleic acids that do not affect the function of the It may include mutations, insertions, deletions, or substitutions of nucleotides. The modifications are as follows But not limited to: 5-fluorouracil, 5-bromouracil , 5-chlorouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xanthine, 4-acetone H Lucitocin, 5- (carboxyhydroxymethyluracil, 5-carboxyhydroxy Cimethyl-2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyluracil, dihydric Louracil, β-D-galactosyl eosin, inosine, N6-isopentyladeni 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2 dimethylguanine, 2-methyla Denine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N6-adenyl , 7-methylguanine, 5-methylaminomethyluracil, 5-methylaminomethyl 2-thiouracil, β-D-mannosyl eosin, 5'-methoxycarboxymethyl Uracil, 5-methyluracil, 2-methylthio-N6-isopentenyladenine, ura Syl-5-oxyacetic acid, wybutoxosine, pseudouracil, que Osine, 2-thiocytosine, 5-methyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thio Uracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, urashi 5-hydroxyacetic acid, 5-methyl-2-thiouracil, 3- (3-amino-3-N-2-carboxy (Ropyl) uracil, and 2,6-diaminopurine.   The nucleic acid sequence can determine an uninterrupted antisense RNA sequence, or , One or more introns. The antisense Jagged molecule of the present invention is γ-Jagg Called ed.   Steady state level. This term refers to stable conditions that do not change over time, Is a one-way change or component production that is sustained by compensatory changes in others It is a state that is balanced in nature. Preferred embodiment   Angiogenesis, the formation of new blood vessels, is dependent on a number of physiological conditions and pathological conditions. Conditions (placental development, wound healing, rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy and Play a central role in the growth and metastasis of shaped tumors). Endothelial cells Including a monolayer lining the luminal surface of the blood vessel, thereby Play a central role. Of endothelial cells isolated from both large and microvessels In vitro populations form this differentiation process by forming capillary-like networks. Can be guided to mimic the process. Three-dimensional fibrin gel is an in vivo phenomenon Is used to mimic angiogenesis as a corollary of in vitro. What This is because endothelial cells enter the blood clot in the process of wound repair.   Cell differentiation is a well-documented process in vitro and generally involves induction. Requires transfer components for conduction. However, in contrast to most cell types, Endothelial cell differentiation has been shown to be reversible. Formed in vitro Digestion of a network of endothelial cells, followed by their cells in the presence of FGF-1 Culture reverts them to an undifferentiated phenotype (see, for example, Maciag et al., J. Am. Cell Bio l. 94: 511-520 (1982)). However, the differentiation of endothelial cells also It is shown to have a cornerstone. A set of endothelial cells (HUVEC) into a cell network Weaving enhances fibronectin-encoding transcripts and reduces sis. Is associated with a decrease in transcripts that Reverse when digested with lyase, and show that cells return to a proliferative phenotype (See, eg, Jaye et al., Science 228: 882-885 (1985)).   HUVEC can perform two different actions, both of which are called "differentiation". One The eye is a two-dimensional network, including cell elongation, that does not require transcription and translation, Formation of stitches and branches that require post-translational modifications. Second, Zimrin (1995) showed that they required both transcription and post-translational events. A more complex three-dimensional process that results in a capillary network that includes. Sa Furthermore, Zimrin et al. (1995) describe a modified differential differential applied to endothelial cells. Spray technology is defined, and this is a transformation that is separately expressed during endothelial cell differentiation. It proved to be a very useful method of isolating the transcript.   Therefore, in the present invention, a modification of the differential display method is used. The human homolog of the Jagged ligand for the Notch receptor Isolated from human umbilical vein (HUVEC) invading the gel. Bovine microscopic on collagen Addition of antisense Jagged oligonucleotide to vascular endothelial cells responds to FGF-2 In response, a marked increase in their penetration into the collagen gel resulted. However, the present invention Antisense Jagged oligonucleotide is a bovine microvessel on fibronectin Oligonucleotides have also been able to enhance endothelial cell migration, The migration of bovine endothelial cells from veins was significantly reduced. This means that the Notch signal Used by two different endothelial cell populations to respond to the activation system Suggest a difference in   The distinction between microvessels and macrovascular endothelium is generally regarded as part of the heterogeneity of the vascular endothelium. Is well recognized. And this is the cell culture (Carson and Haudenschi) ld, In Vitro 22: 344-354 (1986)), as well as different adhesive molecules, Organ-specific expression of proteins and lectin binding sites (Gumkowski et al., Blood Ves sels 24:11 (1987)), reflecting the characteristics of endothelial cells from different sources.   Briefly, to identify molecular events that are essential in the process of angiogenesis In the meantime, a modified differential display procedure was implemented over the course of 24 hours. In HUVEC plated on fibrin in the presence of FGF-1 Used to isolate the expressed message. As described in Example 2 To be amplified in 2 hours and to be highly homologous to the rat Jagged transcript One of the cDNAs found was identified as an isolate of the human Jagged homolog. Departure The putative protein sequence of light is determined by the signal peptide, Notch ligand Delta. Tandem epidermal growth factor of shared DSL domains, Serrate, LAG-2 and APX-1, 16 Childlike repeats, cysteine-rich regions, transmembrane domains, and 125 bp cells Includes quality tail. The 5 'end of the sequence of the human Jagged isolate is position 417 of the rat sequence, This corresponds to the 11th codon of the putative 21 residue signal peptide.   To examine the role of Jagged and Notch in endothelial cell action, reverse transcription and Endothelium on fibrin using PCR and polymerase chain reaction amplification (RT-PCR) Jagged and two related Notch proteins (human TAN-1 and human Notch group proteins) were evaluated for steady state message levels (FIG. 5). Jagge d The message was reported at 3 hours in a population of HUVECs exposed to fibrin. Are found to be regulated, but the message of two Notch proteins Page level did not change over the course of 24 hours. Therefore, human endothelial cells The present invention provides that a population can express both Jagged ligand and Notch receptor This indicates that human endothelial cells use the Notch signaling pathway. To complete the autocrine signal. However, this data, Notch And cognate populations expressing both Jagged and Notch, Jagged d, endothelium displaying both of these proteins or neither No distinction is made between heterogeneous subpopulations of cells.   Therefore, in order to elucidate the functional role of Jagged in detail, antisense A Jagged oligonucleotide was designed, which consists of the Kozak consensus region, A It contained the TG start codon and the next three codons of the rat Jagged cDNA sequence. same Similar strategies provide a means to reduce the translation efficiency of a wide variety of in vitro transcripts. Have been previously shown to be useful (Scanlon et al., FASEB J. et al. 9: 1288-1296 ( 1995); see Maier et al., 1990b).   Since endothelial cell migration is an important component of angiogenesis, the action of endothelial cells Bud formation (Montesano and 0rci, Cell 42: 469-477 (1985)) and migration (Sato and And Rifkin, J .; Cell Biol. 107: 1199-1205 (1988)). Oligonus to bovine microvascular endothelial cells plated on collagen at various concentrations Nucleotide addition shows the full length of sprouting observed in response to FGF-2 addition This resulted in a dose-dependent increase in oligonucleotide-induced (FIG. 6). Several control oligonucleotides (sense or Gonucleotides, 5 'antisense oligonucleotides mutated by 3 bases each , And random oligonucleotides) are added to the entire length of shoot formation Was not affected (FIG. 6). Therefore, antisense Jagged oligonucleotides Addition of endothelial cells sprout endothelial cells beyond the levels achieved by FGF-2. Significantly enhanced.   These data suggest that endothelial cell sprouting requires cell migration as an element Jagged cDNA is also unusual for migration in fibrin clots. When isolated from human endothelial cell lines. As a result, antisense Jagg The effects of ed oligonucleotides have been shown to affect capillary and macrovascular endothelial cell migration. And each was studied. Bovine microvascular endothelial cell population is Jagged antisense Significant dose-dependent increase in their migration in the presence of oligonucleotides (FIG. 7A), but migration of bovine aortic endothelial cells was observed with antisense Jagged oligos. It was not significantly attenuated by nucleotides in a dose-dependent manner (FIG. 7B). Obedience Thus, the ability of Jagged-Notch signaling to modify endothelial cells Dependent on anatomical source.   The endothelial cells studied were antisense Jagged oligonucleotides in a different manner Are derived from both large and small vessels, and both cell populations , Appeared to express the Notch receptor, so Jagged antisense oligonucleotides Differences in their response to nucleotides are responsible for the Notch signaling pathway. It shows for the first time that there is a difference between large and small vessels. Isolated from small blood vessels Cells are more characteristic of capillary formation than endothelial cells isolated from large vessels Although it has been reported that phenotypic changes can be more easily affected (Ingber and Folk man, J. Cell Biol. 109: 317-330 (1989)). Novel responses to antisense oligonucleotides differ only in degree Instead, it shows a different effect for the first time even in orientation.   An embodiment of the present invention provides for the addition of exogenous Jagged (or enhanced expression of Jagged). ) Further produces the opposite effect to that seen in Examples 5-7. Exchange In other words, the addition or increased expression of Jagged is minimally due to vasorum. Reduces migration and invasion of small vascular cells and increases migration of large endothelial cells Stimulate or stimulate.   Distinct Jagged-Notch signaling pathways for large and small diameter vessels The clinical significance of these effects is significant and answers many aspects of vascular pathophysiology. give. For example, the morbidity and mortality of hypertension can be attributed to macrovascular disease (atheroma). Sclerosis and seizures) but in the main form of hypertension The actual cause of blood pressure elevation is in the peripheral vascular bed (arterioles and microvasculature (Chobanian et al., Hypertension 8: 15-21 (1986)). Defined by the present invention The compositions and methods are useful for treating hypertension in the most internal of aorta and atherosclerosis. How they may be related to the treatment, and vice versa, known risk factors for atherogenesis So far no conclusion has been reached on how it can affect microvascular endothelial cells. Can be answered (Chan et al., Microvasc. Res. 18: 353-369 (1979)).   Further, the compositions and methods included in the present invention provide that one or more large coronary vessels are Useful for altering post-angiogenesis conditions when their endothelial cell lining has detached It is. One of the most serious complications that limits the usefulness of an angioplasty procedure is restenosis Of smooth muscle cells, monocytes / macrophages, platelets, and Rapid migration and growth of the endothelium, which is even larger than before treatment. Resulting in vascular obstruction (a large body of scientific literature on this purpose, eg Schw. artz et al., Atherosclerosis 1: 107-161 (1981)). But even more Recombinant Jagged protein, or a functionally equivalent drug or Notch Damaged or damaged with a therapeutic amount of a protein capable of transforming By treating the area, at the edge of the damage in the bare area to cover the damage Increase the migration of large vascular endothelial cells, while the appearance of microvascular cells from vascular veins Also prevents or inhibits reocclusion. And this This means that nutrients are supplied to microvessels or sprouts to supply smooth muscle cell proliferation. Offer.   In a preferred embodiment, the present invention provides a highly purified Jagged protein. provide. As used herein, a protein contains a protein When the protein has a specific activity greater than that found in whole cell extracts It is said that it is highly purified.   Any eukaryote, or source organism, naturally contains the ligand or its equivalent As far as the gene encoding it can be used as a source of Jagged. This specification As used herein, "source organism" refers to amino acids or DNA regardless of organism. The organism from which the sequence is derived, but from which the ligand is expressed or ultimately isolated Say. For example, humans can use insects as long as their amino acid sequence is that of human Jagged. Are said to be Jagged's "source organism" expressed by the expression system of Most favorable More preferably, the source organism is a human.   Various methodologies known in the art are useful for obtaining the Jagged protein of the present invention. Can be used. In one embodiment, Jagged produces it naturally, eg, For example, it is purified from tissues or cells such as HUVEC. Those skilled in the art will recognize the Jagged protein To obtain, known methods for isolating proteins can be readily followed. this Include, but are not limited to: immunochromatography, size exclusion Removal chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography Methods, as described in Examples, disclosed herein. This Vendors may remove certain steps or incorporate additional purification procedures. , Known purification schemes can be readily adapted.   In another embodiment, the ligand is modified to express the desired protein Purified from the isolated cells. As used herein, a cell carries out genetic engineering. Throughout, it is usually not produced or cells that normally produce low levels. When being made to produce a protein, the expression " Modified. " One of skill in the art will produce cells that produce the desired protein. Genomic or cDNA sequences, either prokaryotic or eukaryotic Procedures for introducing into and expressing within can easily be applied.   There are various source organisms for the DNA encoding the desired protein. Yo A more preferred source is endothelial cells. The most preferred source is human endothelial cells is there. The methods included in the present invention are based on HU arteries (A) EC and other anatomical sites obtained from other anatomical sites. Use of the HUVEC population as a model to be evaluated in comparison with human and human cells Easily applied for These include human lipid-derived microvascular endothelial cells (HMEC), human Dermal derived capillary endothelial cells (HCEC) and human saphenous vein (HSVEC) And arteries (HSAEC). A large population of human endothelial cells is commercially available (HMEC and And HCEC), and from academic sources (HSVEC and HSAEC; Michael Watkins Expo) Shi, Dept. of Surgery, Boston University, and HUAEC; Victorvan Hinsberg h, Gabius Institute, Netherlands) readily available.   In yet another embodiment, a probe capable of hybridizing to Jagged is available. DNA sequence encoding the desired nucleic acid sequence encoding the protein of interest Can be routinely hybridized from any host with these receptors. And selection. A nucleic acid molecule (eg, DNA) Including nucleotide sequences containing transcriptional and translational regulatory information, and such sequences Is "operably linked" to the nucleotide sequence encoding the polypeptide In this case, the polypeptide is said to be "expressible". An operable connection is a key Nodal DNA sequences and DNA sequences required to be expressed enable gene sequence expression Are connected in a manner that Regulatory regions required for gene sequence expression Although the exact nature of the organism can vary from organism to organism, in general, in prokaryotes, The motor (which directs the initiation of RNA transcription) and, when transcribed into RNA, It contains a promoter region that contains both a DNA sequence that signals initiation of development. this Such regions usually include 5 ′ non-coding sequences involved in initiation of transcription and translation (eg, For example, a TATA box, a capping sequence, a CAAT sequence, etc.).   If desired, the non-coding region 3 ′ to the gene sequence encoding Jagged may be It can be obtained by the method described above. This region contains the transcription termination regulatory sequences (eg, termination). Binding and polyadenylation). So code Jagged By retaining the 3 'region naturally adjacent to the DNA sequence to be transcribed. Can be provided. Transcription termination signal is satisfactorily functional in expression host cells If not, the 3 'region functional in the host cell can be replaced.   The two DNA sequences (like the promoter region sequence and the Jagged coding sequence) , The nature of the linkage between the two DNA sequences can result in (1) the introduction of frameshift mutations. First, (2) the ability of the promoter region sequence to direct transcription of the Jagged gene sequence (3) Jagged gene sequence transcribed by the promoter region sequence If it does not interfere with the capacity of the row, it is said to be operably linked. Therefore, The promoter region contains the D, if the promoter can cause transcription of the DNA sequence. Operably linked to an NA sequence. In order to express Jagged, a suitable host Thus, recognized transcription and translation signals are required.   In another embodiment, the nucleic acid sequence of the invention is controlled by an animal or human patient. Under the expression given. Alternatively, the nucleic acid sequence can be used in patients in need of gene therapy. , Intravenous, intramuscular, subcutaneous, enteral, topical, parenteral or surgical Is administered. When administering nucleic acids by injection, should the administration be by continuous administration? Or by single or multiple administrations. Gene therapy is "pharmacologically Or in a pharmaceutically acceptable form "and in a sufficient amount for" therapeutic efficacy ". It is intended to be provided to dairy animals. Nucleic acids can be administered to recipient patients If it can be more tolerated, it is said to be in "pharmaceutically or pharmacologically acceptable form" It is said. How do dosages, routes of administration, and other factors affect the response to Jagged? If sufficient, the amount is said to be "therapeutically effective" (as used herein or In others, it is also called "effective amount"). The nucleic acid is administered by the recipient patient If it can be tolerated, it is considered a "pharmaceutically or pharmacologically acceptable form" La It is.   The invention further relates to Jagged in either prokaryotic or eukaryotic cells. Includes expression of the protein (or a functional derivative thereof). Preferred prokaryotes The host may be a bacterium, such as E. coli. coli, Bacillus, Streptomyces, Pseudomonas, Sal monella, Serratia, etc. are included. Under these conditions, Jagged is a glycosyl Is not converted. Prokaryotic hosts rely on replicon and control sequences in the expression plasmid. Must be compatible.   However, prokaryotic systems must be effective for expressing soluble Jagged ligand May not be known. Because the protein of interest is at residue 22 (signal Since it contains 1048 residues, including after the sequence) to residue 1069 (before the transmembrane domain) . Prokaryotic expression systems (eg, pET3c) use high molecular weight proteins (eg, Active (molecular weight (Mr) About 118 kDa) FGF-1: β-galactosidase chimera) (Contributed to Shi et al., J. Biol. Chem., 1996). Convolution and disulfide bonds for multiple EGF repeats in Jagged sequences Successful formation (3 disulfide bonds per EGF repeat) is achieved in bacteria Can be difficult.   Nevertheless, in prokaryotic cells Jagged (or its functional derivatives) For expression, the Jagged coding sequence is turned into a functional prokaryotic promoter. It is necessary to link them as much as possible. Such promoters may be constitutive or ( More preferably) regulatable (ie, inducible or derepressable) There may be. Examples of constitutive promoters include the int Motor, bla promoter of β-lactamase gene sequence of pBR322, and pPR CAT promoter of 325 chloramphenicol acetyltransferase gene sequence And the like. Examples of inducible prokaryotic promoters include bacteriophage Major right and left promoters of λ (PLAnd PR), E. coli trp, recA, lacZ, lacI, and gal promoters, B. subtilis α-amylase (Ulmanen, I et al.) , J. Bacteriol. 162: 176-182 (1985)) and a ζ-28 specific promoter (Gilman, M. Z. Gene sequence 32: 11-20 (1984)), Bacillus bacteriophage Motor (Gryczan, T. J. , The Molecular Biology of the Bacilli, Academic Press, Inc. , NY (1982)), as well as the Streptomyces promoter (Ward, J. et al.). M. Et al., Mol. Gen. Genet. 203: 468-478 (1986)). Glick, B. R. (J. Ind. Microbiol . 1: 277-282 (1987)); Centatiempo, Y. (Biochimie 68: 505-516 (1986)); and Go ttesman, S. (Ann. Rev. Genet. 18: 415-442 (1984)).   Proper expression in prokaryotic cells also requires that the ribonucleic acid be upstream of the gene sequence coding sequence. Requires the presence of a somal binding site. Such a ribosome binding site is, for example, , Gold, L. (Ann. Rev. Microbiol. 35: 365-404 (1981)).   Preferred eukaryotic hosts include yeast, fungi, insect cells, mammalian cells (in vivo Or tissue culture). Mammalian cells that can be useful as hosts Vesicles include HeLa cells, cells of fibroblast origin (eg, VERO or CHO-Kl), or Or cells of lymphoid origin (eg, hybridoma SP / O-AG14 or myeloma) And P3x63Sg8), and their derivatives. Preferred mammalian host cells Is better for SP2 / 0 and J558L, and for accurate post-translational processing Neuroblastoma cell lines that can provide the ability (eg, IMR332).   For mammalian hosts, several possible vector systems are available for expression of Jagged. Available for Depending on the nature of the host, various transcription and translation regulatory sequences Can be used. Transcriptional and translational control signals can be obtained from viral sources (eg, Virus, bovine papilloma virus, simian virus, etc.). Here, this regulatory signal is associated with a particular gene sequence having a high level of expression. are doing. Alternatively, mammalian expression products (eg, actin, collagen, myo , Etc.) can be used. Enables suppression or activation As a result, a transcription initiation regulatory signal capable of regulating the expression of the gene sequence is selected. Can be Of interest is the temperature sensitivity, so that changes in temperature cause expression Conditions that can be inhibited or initiated, or that are subject to chemical (eg, metabolite) regulation This is a clause signal.   Yeast expression systems can also perform post-translational peptide modifications. The desired tan in yeast Strong promoter sequences and high copy number plasmids that can be used for protein production There are many recombinant DNA strategies that make use of sumids. Yeast, claw Recognizes a leader sequence on the converted mammalian gene sequence product, and Secretes peptides having a sequence (ie, pre-peptides). Glue the yeast When grown on medium rich in glucose, it encodes glycolytic enzymes that are produced in large quantities. Promoters and termination elements derived from actively expressed gene sequences Any of a series of yeast gene sequence expression systems that have been incorporated can be used. Known solution Glycogene sequences can also provide very efficient transcription control signals. For example, Promoter and terminator of phosphoglycerate kinase gene sequence Signals can be used.   Preferred hosts due to the protein size of Jagged are insect cells, such as Drosop It is a hila larva. Using insect cells as hosts, Drosophila alcohol aldehyde A logenase promoter can be used (see, for example, Rubin, G. et al. M. , Science 240: 14 53-1459 (1988)).   The baculovirus insect cell expression system uses a conventional PCR method to produce soluble Jagged The construct (residues 1 to 1069) was modified with the carboxy-terminal triple tandem myc epitope repeat: Expressed as Tathione S-transferase (GST) fusion protein chimera (Zhan et al., J. Am. Biol. Chem. 269: 20221-20224 (1994)). This These are recombinant circles for synthesizing a soluble Jagged-Myc-GST construct (sJMG). Use of PCR, preparation and expression of recombinant virus AcNPV-GsJ in Sf9 cells (Summe rs and Smith (1988) A Manual of Methods for Baculovirus Vectorand Insec t Culture Procedures (Texas Experimental Station Bulletin ♯1555)), Sf9 GST affinity chromatography for purifying recombinant proteins from cell lysates Use of chromatography (Zhan et al., 1994) and reverse-phase or ion-exchange HPLC, and Myc immunology to monitor sJMG protein purification and assess its purity Includes blot analysis.   The sJMG construct is not only beneficial for baculovirus expression systems, but also Secreted and Soluble Extracellular Jagged Riga in Mammalian Cells for Vivo Transplantation It may also prove useful as a construct for expression of the antibody. Accordingly Thus, the sJM construct lacking the GST fusion domain can be inserted into a pMEXneo vector, (Zhan et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 188: 982-991 (1992)) After selection at 8, stable NIH 3T3 cell transfectants can be obtained. further, Baculovirus vectors express large amounts of Jagged in insect cells Can be manipulated (Jasny, B. R. , Science 238: 1653 (1987); Miller, D. W. Et Genet ic Engineering (1986), Setlow, J. K. Ed., Plenum, Vol. 8, pp. 277-297).   As noted above, expression of Jagged in eukaryotic hosts involves the regulation of eukaryotic regulatory regions. Need to be used. Such regions generally direct the initiation of RNA synthesis Contains a sufficient promoter region. Preferred eukaryotic promoters include Usmetallothionein I gene sequence promoter (Hamer, D. J. Mol. Appl. G en. 1: 273-288 (1982); TK promoter of herpes virus (McKnight, S. , Ce ll 31: 355-365 (1982)); SV40 early promoter (Benoist, C .; Nature (London 290: 304-310 (1981); yeast gal4 gene sequence promoter (Johnston, S. et al.). A. , P roc. Natl. Acad. Sci. (USA) 79: 6971-6975 (1982); Silver, P. A. Proc. Natl. Ac ad. Sci. (USA) 81: 5951-5955 (1984)).   As is widely known, translation of eukaryotic mRNA involves the translation of the first methionine-encoding component. It starts from Don. For this reason, eukaryotic promoters and Jagged (or The linkage between the DNA sequence encoding methionine and the functional derivative of It is preferable to ensure that it does not contain the resulting intervening codon (ie, AUG) . The presence of such codons indicates the formation of the fusion protein (AUG codon (If in the same reading frame as the base sequence) or a frameshift mutation (If the AUG codon is not in the same reading frame as the Jagged coding sequence) Which results in either   The Jagged coding sequence and operably linked promoter are Introduced into prokaryotic or eukaryotic cells as non-replicating DNA (or RNA) molecules obtain. This DNA (or RNA) molecule can be a linear molecule, or (more preferably) a closed molecule. Or any of the covalently linked cyclic molecules. Such molecules cannot replicate autonomously Thus, expression of Jagged can result from transient expression of the introduced sequence. Or Permanent expression can result from the integration of the introduced sequence into the host chromosome.   In one embodiment, the desired gene sequence can be integrated into the host cell chromosome. Vector is used. A cell that stably integrates the introduced DNA into its chromosome. The vesicle contains one or more markers that allow for the selection of host cells containing the expression vector. A car can also be selected by introducing. Markers to auxotrophic hosts Prototrophy, fungicide resistance (eg, antibiotics or heavy metals such as copper) Etc. can be provided. The selectable marker gene sequence is the DNA gene sequence to be expressed Can be directly linked to Can be entered. Additional elements are also needed for optimal synthesis of single-stranded binding protein mRNA. May be required for construction. These elements include splicing signals, And a transcription promoter, enhancer, and termination signal. This Such cDNA expression vectors incorporating such elements are described in Okayama, H .; (Molec. C ell. Biol. 3: 280 (1983)).   In a preferred embodiment, the introduced sequence is autonomously duplicated in the recipient host. Incorporated into a plasmid or viral vector that can be made. Any broad species Various vectors can be used for this purpose. Specific plasmids or plasmids Important factors in selecting a lus vector include: recipes containing the vector The recipient cells can be recognized and selected from recipient cells that do not contain the vector. Vector copy number desired in a particular host; and different Whether it is desirable to be able to "shuttle" the vector between species host cells.   Preferred prokaryotic vectors are, for example, E. Plasmid capable of replicating in E. coli (Eg, pBR322, ColEl, pSC101, pACYC184, πVX). Such a plastic Sumids are described, for example, in Maniatis, T .; Et al., (MolecularCloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1982)). You. Bacillus plasmids include pC194, pC221, pT127 and the like. Such a Rasmid is available from Gryczan, T. (The Molecular Biology of the Bacilli, Academic Press, NY (1982), pp. 307-329). Proper Streptomyces Plus Mid was obtained from pIJ101 (Kendall, K. et al.). J. J. et al. Bacteriol. 169: 4177-4183 (1987)) And φC31 (Chater, K. F. Et al., Sixth International Symposium on Actinomyceta les Biology, Akademiai Kaido, Budapest, Hungary (1986) 45-54) Including streptomyces bacteriophage. The Pseudomonas plasmid is described in John, J .; F. (Rev. Infect. Dis. 8: 693-704 (1986)) and Izaki, K. (Jpn. J. Bacte riol. 33: 729-742 (1978)).   Preferred eukaryotic plasmids are BPV, vaccinia, SV40, 2-micron circ And derivatives thereof. Such plasmids are well known in the art. (Botstein, D. Et al., Miami Wntr. Symp. 19: 265-274 (1982); Broach, J. et al. R . , The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces: Life Cycle and Inhe ritance, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 445-470 P. (1981); Broach, J .; R. Cell 28: 203-204 (1982); Bollon, D .; P. J. et al. Clin. Hematol. Oncol. 10: 39-48 (1980); Maniatis, T. , Cell Biology: A Comprehensi ve Treatise, Volume 3, Gene sequence Expression, Academic Press, NY, 563-6 08 (1980)).   Once the vector or DNA sequence containing the construct or constructs is expressed for expression Once prepared, one or more DNA constructs are placed into a suitable host cell and contain the following species: It can be introduced by any suitable means: transformation, transfection, Conjugation, protoplast fusion, electroporation, calcium phosphate precipitation , Direct microinjection, etc. After introduction of the vector, recipient cells Is grown in selective medium. The selection medium selects for the growth of vector-containing cells. Expression of one or more cloned gene sequences is determined by Jagged or its flag Resulting in the production of the same. This can be in intact transformed cells, or After induction of differentiation of these cells (eg, bromodeoxyl (Eg by administration of racil).   The Jagged protein (or functional derivative) of the present invention can be used in various procedures and methods. In, for example, for the production of antibodies, for use in identifying pharmaceutical compositions, And for studying DNA-protein interactions.   The peptides of the present invention may also be used in mammals intravenously, intramuscularly, subcutaneously, enterally, topically. Or parenterally. When administering peptides by injection The administration can be by continuous infusion, or by single or multiple infusions. Pe The peptide is provided to the recipient mammal in an amount sufficient to be "therapeutically effective." , "In a pharmacologically or pharmaceutically acceptable form". If administration of the peptide can be tolerated by the recipient patient, the peptide A pharmaceutically or pharmacologically acceptable form ". The dosage of the drug, Throw If the route given is sufficient to affect the response to Jagged, the amount Is said to be "therapeutically effective" ("effective amount"). Therefore, the present peptide It can be used to increase or enhance the effects of Jagged protein.   In another embodiment of the present invention, the activity of a Jagged peptide is inhibited, reduced, or prevented. The method of blocking provides an agent that can bind to a ligand (or a functional derivative thereof). Can be achieved by Such agents include, but are not limited to: No: antisense Jagged, antibody against Jagged (anti-Jagged), and Secondary or anti-peptide peptides. Reducing Jagged activity Alters the effect of peptide expression on angiogenesis or restenosis Can be   In one embodiment of the invention, the expression of Jagged (or a functional derivative thereof) is Reduced by antisense strand of cDNA to disrupt translation of Jagged message A method is provided for making it work. In particular, cells are modified using routine procedures, resulting in , Cells express antisense messages. Antisense messages are fake remains Complementary to the message message. Constitutively or inducibly express antisense RNA By doing so, the translation of Jagged mRNA can be regulated. Such an antisen Technology has been successfully used to regulate the expression of poly (ADP-ribose) polymerase. (Ding et al., J. Mol. Biol. Chem. 267 (1992)).   On the other hand, methods for stimulating, increasing, or enhancing the activity of Jagged peptides are Gand (or a functional derivative thereof) can enhance the binding capacity or binding capacity Or to reduce or stop the expression of Jagged in the system. This can be achieved by inhibiting or preventing the signal to be stopped. like this Such agents include, but are not limited to, the anti-antisense Jagged peptides of the present invention. No. By enhancing the activity of Jagged, the expression of the peptide is The effect it has on stenosis can also be modified.   In yet another embodiment, Jagged (or a functional derivative or variant thereof) is It can be used to generate antibodies or hybridomas. Those skilled in the art Where a binding antibody is desired, such ligands may be generated as described above. And that it is used as an immunogen. The resulting antibody is then Ja gg Screened for ability to bind ed. In addition, antibodies are directed against Notch. Can be screened for inability to bind.   The antibody used in the above method may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. The body, as well as these fragments and humanized forms. Human of the present invention Antibodies in the humanized form can be obtained by procedures known in the art, such as chimerization or CDR grafting. Can be generated using one of   In general, techniques for preparing monoclonal antibodies are well known in the art ( Campbell, A .; M. , “Monoclonal Antibody Technology: Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology ”, Elsevier Science Publishers, Am sterdam, The Netherlands (1984); Groth et al. Immunol. Methods 35: 1-21  (1980)). For example, in one embodiment, the antibody capable of binding Jagged is an animal. Immunizes with a synthetic polypeptide whose sequence is derived from the region of the Jagged protein It is generated by   Utilize any animal known to produce antibodies (mouse, rabbit, etc.) To produce antibodies with the desired specificity. However, the size of the Jagged molecule is Rabbits are more preferred because they are large. Methods for immunization are well known in the art. You. Such methods include subcutaneous or intraperitoneal injection of the polypeptide. Those skilled in the art The amount of polypeptide used for immunization, the animal to be immunized, the polypeptide And that it varies based on the antigenicity of and the site of injection.   The polypeptide may be modified or adjuvanted to increase the antigenicity of the peptide. Can be administered in a patient. Methods for increasing the antigenicity of a polypeptide are known in the art. It is well known. Such a procedure involves transferring the antigen to a heterologous protein (eg, globulin or Or β-galactosidase) or an adjuvant during immunization. Includes bant encapsulation.   For monoclonal antibodies, remove spleen cells from immunized animals and Fused with Roman cells (eg, SP2 / O-Ag14 myeloma cells) and Null antibody-producing hybridoma cells. Hybridomas are specific It is an immortalized cell line that can secrete ronal antibodies.   Antibodies with desired characteristics can be prepared using any one of a number of methods well known in the art. Can be identified. These are high in ELISA assays Screening bridoma, Western blot analysis, or radioimmunoassay Epidemics assay (Lutz et al., Exp. Cell Res. 175: 109-124 (1988)).   A hybridoma secreting the desired antibody is cloned, and Buclase can be obtained by procedures known in the art (Campbell, A .; M. , Monoclonal Antibody T echnology: Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, The Netherlands (1984)) decide.   For polyclonal antibodies, antisera containing the antibody were One of the above procedures may be performed for the presence of an antibody that has been isolated and has the desired specificity. And screen.   Conditions for incubating antibodies with test samples vary. Incube Conditions for the assay include the format used in the assay, the detection method used, and the test. The nature of the sample, and the type and nature of the antibodies used in the assay Depends on. One of skill in the art will recognize any of the commonly available immunological assay formats (eg, Radioimmunoassays, enzyme-linked immunosorbent assays, Ouchterlony-based dispersions, or Or rocket immunofluorescence assays) are readily compatible with the antibodies of the invention. Recognize that it can be done. Examples of such assays are described in Chard, T.W. "An Introdu ction to Radioimmunoassay and Related Techniques '' Elsevier Science Pub lishers, Amsterdam, The Netherlands (1986); R. "Technique s in Immunocytochemistry ", Academic Press, Orlando, FL Volume 1 (1982), Volume 2 (1983), Volume 3 (1985); Tijssen, P. , "Practice and Theory of Enzy me Immunoassays: Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biol ogy ", Elsevier Science Publishers, Amsterdam, The Netherlands (1985) Can be found.   Anti-Jagged antibodies are also effective when immobilized on a solid support. This Examples of such solid supports are plastics such as polycarbonate, agarose and Glycoconjugates, such as glycerol and sepharose, and polyacrylamide and latex Including, but not limited to, acrylic resins such as gel beads. Such a fixed Techniques for coupling antibodies to body supports are well known in the art (Weir, D. et al. M. Et al., "Handbook of Experimental Immunology", 4th edition, Blackwell Scientifi c Publications, Oxford, England, Chapter 10 (1986), Jacoby, W.C. D. Meth. En zym. 34 Academic Press, N. Y. (1974)).   Further, one or more antibodies used in the above methods are detectable prior to use. Can be labeled. Antibodies include radioisotopes, affinity labels (eg, biotin, Gin, etc.), enzyme labels (eg, horseradish peroxidase, ), Fluorescent labels (eg, FITC or rhodamine), paramagnetic atoms And the like can be detectably labeled through use. To achieve such a sign Procedures are well known in the art. For example, Sternberger, L .; A. J. et al. Histochem. Cytochem. 18: 315 (1970), Bayer, E .; A. Meth. Enzym. 62: 308 (1979), Engval , E. Et al., Immunol. 109: 129 (1972), Goding, J .; W. J. Immunol. Meth. 13: 215 (1 976). The labeled antibodies of the present invention can be used in vitro, in vivo, and in vivo. Used in in situ assays to express specific proteins or ligands Cells or tissues can be identified.   In one embodiment of the above method, the antibody is labeled so that one or more antibodies are labeled. A signal can be generated when the body binds to the same molecule. One such system is No. 4,663,278.   The antibody or antisense peptide of the present invention can be administered to mammals intravenously, intramuscularly, It can be administered subcutaneously, enterally, topically, or parenterally. Antibody or pepti If the drug is administered by infusion, the administration can be continuous infusion or single infusion or multiple It may be by a single injection.   The antibody or antisense peptide of the present invention can be used to treat a recipient mammal. In an amount sufficient to be "pharmaceutically effective", i.e., in an "effective amount" and in a "pharmaceutically acceptable form". It is intended to be provided "as is." As mentioned above, the drug dosage and administration route Dose is therapeutic if it is sufficient to affect response to Jagged It is said to be effective (effective amount). Therefore, this antibody is effective for Jagged protein. Can stimulate or augment the fruit, or the antibody It can inhibit or prevent the effects of the ed protein. Or one or more secondary The antibody is one or more Jagged antibodies themselves (ie, anti-antibodies to Jagged) Can be designed to affect the response to Alternatively, antibodies or anti-antibodies Can be designed to affect only the antisense strand of the ligand. You.   One of skill in the art would be required to generate a specifically designed anti-peptide Currently available to generate secondary antibody peptides that can bind to unique peptide sequences Procedures can be readily applied (eg, Hurby et al., “Application of Synthetic Pept. ides: Antisense Peptides "Synthetic Peptides, A User's Guide, W. H. Freem an, NY. 289-307 (1992), and Kaspczak et al., Biochemistry 28: 9230-8 (1989). checking). As used herein, a factor is a factor in which the factor is a Jagged peptide. If the choice is made based on the configuration of It was designed. "   Anti-peptide peptides can be produced in one of two ways. First In addition, anti-peptide peptides are simulated while maintaining hydrophobic and uncharged polar groups. Substituting basic amino acid residues found in gene peptide sequences with acidic residues Thus it can be generated. For example, lysine, arginine, and / or histidine The residue is replaced with aspartic acid or glutamic acid and the glutamic acid residue The group is substituted with lysine, arginine, or histidine. Alternatively, the present invention Anti-peptide peptide is the antisense of the DNA encoding the pseudogene peptide Can be produced by synthesizing and expressing the peptide encoded by the chain. You. The peptides produced in this manner are generally similar to those described above. why If the codon is complementary to the codon encoding the basic residue, Because it is loaded.   To detect a secondary antibody, or a labeled primary antibody, a labeling reagent may be used, for example. For example, use an achromatic reagent, enzyme reagent, or antibody binding reagent that can react with the labeled antibody. May be included. One of skill in the art will recognize that the disclosed antibodies of the present invention are well-known in the art for established antibodies. It will be readily recognized that it can be easily incorporated into one of the kit formats.   An antibody is `` pharmacologically active '' if its administration can be tolerated by the recipient patient. Or pharmacologically acceptable forms ". The antibody of the present invention These compositions can be formulated according to known methods of preparing useful compositions, thereby The substance or a functional derivative thereof is combined with a pharmaceutically acceptable vehicle . Suitable vehicles and their formulations are compatible with other human proteins (eg, human Serum albumin), for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, 1 980.   This is done to form a pharmaceutically acceptable composition suitable for effective administration. Such compositions comprise an effective amount of an antibody of the invention together with a suitable amount of carrier. Such carriers include saline, buffered saline, dextrose, water, Including, but not limited to, glycerol, ethanol, and combinations thereof. Absent. The carrier composition can be sterile. The formulation should suit the mode of administration It is. In addition to carriers, the antibodies of the invention can be supplied in humanized form.   A humanized antibody, for example, corresponds to an immunogenic portion of the antibody but is not immunogenic (Ie, chimeric antibodies) (Robinson Et al., International Patent Application No.PCT / US86 / 02269; Akira et al., European Patent Application No. 184,187; Tani guchi, M. Morrison et al., European Patent Application No. 173,494; N euberger, M. S. Et al., PCT Application No.WO86 / 01533; Cabilly et al., European Patent Application No. 125,023. No .; Better et al., Science 240: 1041-1043 (1988); Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U SA 84: 3439-3443 (1987); Liu et al. Immunol. 139: 3521-3526 (1987); Sun et al., Proc. . Natl. Acad. Sci. USA 84: 214-218 (1987); Nishimura et al., Canc. Res. 47: 999-10 05 (1987); Wood et al., Nature 314: 446-449 (1985); Shaw et al. Natl. Cancer Inst. 80: 1553-1559 (1988)).   The compositions of the present invention may also include minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents. I can see. The composition can be a liquid solution, suspension, emulsion, tablet, pill, capsule, sustained release formulation Object or powder. The composition consists of traditional binders such as triglycerides And suppositories using carriers. Oral formulations are standard Rear (eg, pharmaceutically acceptable mannitol, lactose, starch, Aric acid, magnesium, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate Etc.).   In a preferred embodiment of the invention, the composition is for intravenous administration to a subject. It is prescribed according to the daily procedures. Typically, such compositions are sterile and the like. It is carried in an aqueous buffer. If necessary, the composition should include a solubilizer and local anesthesia. It can include drugs. Generally, the components are administered separately or in unit dosage form (eg, as an active drug). As a mixture in a lyophilized powder in a closed container with the directions of the agent) Is done. When the composition is administered by injection, it is sterile, pharmaceutically acceptable May be provided with an infusion container having a suitable carrier. The composition is administered by injection Sterile water or buffer in the ampoule, if included, to be mixed prior to injection. Can be   Therapeutic compositions can also be formulated in salt form. Pharmaceutically acceptable salts include: Salts formed with free amino groups (e.g., hydrochloric, phosphoric, acetic, oxalic, and Derived from tartaric acid) or salts formed with free carboxyl groups ( For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, calcium hydroxide Cium, ferric hydroxide, isopropylamine, triethylamine, 2-ethylamido Ethanol, histidine, procaine, etc.).   The dosage of the drug to be administered depends on the patient's age, weight, height, sex, and general medical condition. It will vary depending on factors such as condition, medical history, etc. Generally, the recipient Antibody dosages ranging from about 1 pg / kg to 10 mg / kg (patient weight) (lower Or higher dosages can be administered). For intravenous administration A suitable range is typically about 20-500 μg of activation per kilogram of body weight It is a compound. Effective doses are derived from in vitro and in vivo animal model test systems. Can be extrapolated from a dose-response curve.   Because highly purified proteins are currently available, X-ray crystallography and NMR imaging techniques can be used to identify the structure of the ligand binding site. This "Reasonably design" a drug that can bind to a defined structure using information such as Computer modeling systems are now available that allow you to (Hodgson, Biotechnology 8: 1245-1247 (1990)), Hodgson, Biotechnology 9: 609. -613 (1991)). As used herein, an agent is a ligand or Notch binding agent. If the selection is based on the computer model of the joint site, An on / off switch that affects the expression of Jagged If it is found to work with Is said to be "reasonably designed" if it is selected based on a computer model. You.   In another embodiment of the present invention, an RNA encoding a Jagged protein in a cell Methods are provided for regulating the translation of In detail, this method is Jagged Tan Introduction of a DNA sequence capable of transcribing RNA complementary to RNA encoding protein into cells Process. By introducing such a DNA sequence into cells, Sense RNA is produced, which hybridizes and translates the translation of the Jagged protein. To block. Antisense cloning is described in Rosenberg et al., Nature 313: 703-70. 6 (1985), Preiss et al., Nature 313: 27-32 (1985), Melton, Proc. Natl. Acad. Sci . USA 82: 144-148 (1985), and described by Kim et al., Cell 42: 129-138 (1985). Have been.   Transcription of the introduced DNA results in multiple copies of the antisense RNA being complementary to Jagged. - Controls the level of antisense RNA transcription and tissue specificity of expression By doing so, one of skill in the art will be able to You can adjust the level of translation.   In one aspect of the above invention, a DNA response element (RE) can be identified, It can stimulate or inhibit Jagged binding. In this manner, the assay The binding factor is determined using DNA of any length as long as both contain one RE sequence Can be done to In another embodiment, such an assay as described above is a RE Performed in the absence. In this manner, it binds to Jagged independently of DNA binding, Alternatively, factors affecting the binding ability of Jagged can be identified. In addition, B) to identify factors that activate transcription of DNA sequences controlled by RE Can be modified.   In the present invention, the cell or organism expresses Jagged or a functional derivative thereof. As such, they are modified using routine methods. In addition, cells or organisms Protein sequence (eg, luciferase, β-galactosidase, Enicol acetyltransferase). It can be further modified as follows. The factor is then incubated with the cell or organism in the incubator. And the expression of the reporter sequence is assayed.   In an alternative use, a modified cell containing Jagged or a functional derivative thereof is used. Nuclear and / or cytoplasmic extracts from cells are operably linked to a reporter sequence. Mixed with an expression module containing RE. The extract / expression module is a factor And the expression of the reporter sequence is assayed.   In another embodiment of the invention, the previously described methods and assays are performed. A kit is provided which contains the necessary reagents.   The invention further provides a method of regulating gene expression in a cell. For example Alternatively, the cell can be modified to include a DNA sequence operably linked to the RE. further Alternatively, the cells can be modified to control the expression of Jagged, and one of skill in the art In turn, it allows one to generate cells that express a given sequence.   The subject treated according to the present invention can be any vertebrate organism; more preferably, any vertebrate organism. Mammals; most preferably humans. The only limiting factor is that organisms go to Notch Endogenously produce Notch and / or toporythmic genes that regulate And   Affects angiogenesis by modulating the Notch-Jagged signaling pathway By providing a method, the present invention is directed to a number of physiological and pathological conditions ( Placental development, wound healing, rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy, and solid tumors Methods and compositions that affect proliferation and metastasis, and motor neuron disease Offer things. The wound healing referred to may include the subject's skin, tissue, vasculature, or Includes healing of any wound or lesion of the nervous system, and mesoderm, endoderm, ectoderm And / or cell migration and differentiation of cells containing neural germ layers (neruderm) . The wound or disorder is the result of surgery, trauma, and / or disease or condition Can be Such diseases and / or conditions include oxygen to cells or tissues. Ischemic lesions arising from deficiency of (eg, cerebral or myocardial infarction, or cerebral ischemia Myocardial ischemia), malignant lesions, infectious lesions (eg, abscesses), degenerative lesions, nutritional disorders -Related lesions, neurological lesions related to systemic diseases (eg, diabetic Ropathy and diabetic retinopathy, systemic lupus erythematosus, cancer, or sarcoid Dosis), and caused by toxins (eg, alcohol, lead, etc.) Neurological lesions arising from affected lesions. Motor nerve diseases include, for example, muscle atrophy Lateral sclerosis, progressive spinal muscular atrophy, progressive bulbar palsy, primary lateral sclerosis, childhood And juvenile muscular atrophy, childhood progressive bulbar palsy (Fazio-Londe syndrome), gray-brain Flame and post polio syndrome, and hereditary motorsensory Neuropathy (Charcot-Marie-Tooth disease) can be included.   All basic publications mentioned herein are incorporated by reference. Used.   The following examples are set forth so that those skilled in the art can more fully understand the present invention. these Examples are included for illustrative purposes only and are not set forth in the appended claims. As long as it is not to be considered limiting. Example   In the following examples and protocols, restriction enzymes, ligases, labels, and All commercially available reagents were utilized according to the manufacturer's recommendations. Cells used in the present application Target and molecular methods are well established in the art and will not be described in detail. However, for cloning, isolation, purification, labeling, etc. Standard methods and techniques are described in Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, S ambrook, Fritsch & Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, and And the references cited and incorporated herein according to and its third edition, or Performed essentially as shown in Table 1. Methodological details should be in the cited publication. Can be easily derived. Example 1 Isolation of human endothelial cell cDNA induced by exposure to fibrin   Endothelial cells plated on fibrin form a three-dimensional tubular structure in vitro Organizing (Olander et al., J .; Cell. Physiol. 125: 1-9 (1985)) and this organization Requires a transcriptional response (Zimrin et al., 1995). Differential day Using spray modification, differential by HUVEC in response to fibrin A cDNA clone that was expressed in char was obtained. Briefly, total RNA was analyzed for the presence of crude FGF-1. At 0, 2, 5, and 24 hours from HUVEC plated on fibrin below Released and subjected to a modified differential mRNA display. Fibri One of the clones (D9) isolated from the HUVEC population exposed to (Which was found to be increasing at time points) were cloned and sequenced. 19 A survey of the GenBank database in 1994 demonstrated that D9 was novel.   The D9 clone (SEQ ID NO: 2) was exposed to fibrin gel for 1, 3, and 5 hours. Screening of λ cDNA library prepared from mRNA obtained from HUVEC Used as a probe. Ten isolates containing the D9 sequence were recovered, two of which were One appeared to be the remaining eight splice variants by restriction enzyme analysis. . Sequence analysis of the clones revealed that they were 5454 base pairs (bp) long, as shown in SEQ ID NO: 1. Overlap to form a contiguous array of cells. Example 2 Analysis of the sequence of HUVEC clone D9 demonstrates homology with rat Jagged gene   A second survey of the GeneBank database in 1995 found that the D9 clone Encodes the Jagged gene (Lindsell et al., 1995), a ligand for the Notch receptor It was found to be very homologous to the cDNA sequence. Computer analysis 87% identity at the nucleotide level and 95% identity at the amino acid level Revealed. Jagged proteins contain putative signal sequences, other Notch ligands (D elta,Serrate,Lag-2 and D describing the consensus region present in Apx-1) SL domain, EGF-like repeat domain containing 16 EGF repeats, cys-rich domain, transmembrane And a cytoplasmic domain of 125 residues. This structure is shown in FIG. You. Therefore, it was determined that clone D9 represents a human homolog of rat Jagged cDNA. Was done.   Two additional Jagged clones, each containing the same deletion, were also obtained. the first One was 89 bp long and was located in the middle of the cys-rich domain. The second occurred 366 bp downstream from the first region and was 1307 bp long . The first deletion predicts a frameshift in the translation product and produces a unique 15 amino acid This leads to premature termination of the protein following the sequence, transmembrane and thin Vesicle Effectively deletes the cytosolic region. Example 3 Human endothelial cell population expresses both Jagged and Notch transcripts   The human Jagged gene and its putative receptor Notch are present in the HUVEC population To confirm expression, the oligonucleotide primer was replaced with human Tan- Publication of 1 transcript (Notch-1) and human Notch group protein transcript (Notch-2) Designed based on the published sequence as well as the published sequence of the human Jagged transcript .   Total RNA was obtained using standard protocols. Differential display Ray was described by Folkman and Haudenschild, Nature 288: 551-556 (1980). Performed as previously described. Briefly, 1 μg of total RNA was added to a 2 μM 3 ′ plasmid. Immer (5'-GCGCAAGCT12CG-3 ′) and 100 μM dNTPs at 37 ° C. for 70 minutes Was reverse transcribed with 200 U M-MLV reverse transcriptase (BRL). Use the same 3 'primer as the cDNA And a 5 'primer having the sequence 5'-GAGACCGTGAAGATACTT-3' and the following parameters: Using the meter,32P) Amplified in the presence of dATP (Amersham): 94 ° C. 45 sec, 41 4 cycles of 1 minute at 72 ° C for 1 minute, followed by 18 seconds at 45 ° C for 94 ° C, 1 minute at 60 ° C, and 1 minute at 72 ° C Kulu. The resulting cDNA species are separated using polyacrylamide gel electrophoresis, Dry the gel, expose to radiographic film, and remove the band of interest And eluted.   cDNA is amplified using the same primers and TA vector (Invitrogen) Cloned. Clones are plated on fibrin in the presence of crude FGF-1 Using RNA isolated at 1, 3, 5, 8, and 24 hours from isolated HUVECs, ZAP The cDNA library generated in the expression vector (Stratagene) is screened. Transcripts for Jagged, Notchl, Notch2, and GAPDH Normal levels were analyzed. Garfinkel et al., Contribution J. Cell Biol. See 1996 . The resulting overlapping cDNA clones were sequenced using an ABI DNA synthesizer and And constructed using the DNASTAR program. RT-PCR analysis using the following primers Used and performed as described:   jagged sense 5'-CCGACTGCAGAATAAACATC-3 ';   jagged antisense 5'-TTGGATCTGGTTCAGCTGCT-3 ';   Notch1 sense 5'-TTCAGTGACGGCCACTGTGA-3 ';   Notch1 antisense 5′-CACGTACATGAAGTGCAGCT-3 ′;   Notch2 sense 5'-TGAGTAGGCTCCATCCAGTC-3 ';   Notch2 antisense 5'-TGGTGTCAGGTAGGGATGCT-3 ';   GAPDH sense 5'-CCACCCATGGCAAATTC-CATGGCA-3 ';   GAPDH antisense 5'-TCTAGACGGCAGGTCAGGTCCACC-3 '.   As shown in FIG. 5, the steady state levels of Notch-1 and Notch-2 transcripts were There was no change in the HUVEC population exposed to Brin. But in contrast, HUVEC  Jagged transcripts were induced 3 hours after exposure to fibrin, after which Jagged The steady state level of the transcript was reduced (FIG. 5). Example 4 Role of Jagged as a mediator of microvascular sprout formation in vitro   (I) Notch-mediated Delta / Serrate signaling is responsible for cell trafficking in invertebrates Involved in the determination of life (Fortini and Artavanis-Tsakonas, 1993); -Mediated Jagged signaling attenuates terminal differentiation of myoblasts to myotubes in vitro (Lindsell et al., 1995) and (iii) endothelial cells develop a non-terminal differentiated phenotype in vitro. (Figure 1), and (iv) a gene whose Jagged transcript is induced in endothelial cell differentiation Jagged-Notch signaling in endothelial cells It was important to determine whether or not to participate in the early phase of the disease. Endothelial cell sprout formation It is well known that this is an early event in the microvasculature during angiogenesis (Montes ano et al., 1985); and endothelial cell sprouting assays have been described in the art. (Montesano et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 7297-7301 (1986)). But, To assess the role of Jagged-Notch signaling in this system, Antisense (γ) oligos based on Jagged sequences to suppress product translation Nucleotides were required.   γ-Jagged oligomers contain Kozak sequence, ATG translation initiation site, It contained three codons extending into the coding frame. A similar gamma oligomer is , A wide variety of cells to suppress translation of specific transcripts, including human endothelial cells Have proven useful in systems (Maier et al., 1990b; Garfinkel et al., J. . Biol. Chem. 267: 24375-24378 (1992)). Control for γ-Jagged oligomers Roles include sense counterparts, 3'-antisense oligomers, and mutated 5'- Antisense oligomers were included.   The complete DNA sequence of the bovine Jagged transcript is not yet fully defined, but is And 5 'taking into account the fact that the rat Jagged polypeptides are 95% identical. A high degree of homology at the ends indicates that bovine and human Jagged nucleotide sequences Predicted.   Bovine microvascular endothelial cells (BMEC) are plated on collagen gel and Proliferate to confluence in the presence or absence of various γ-Jagged oligomers I let it. FGF-2 (10 ng / ml) was added at confluence (Montesano et al., 1986) , And microvessels (sprouts formed as a result of cell infiltration into collagen gel) ) Were measured (Pepper et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 189: 824-831 (1). 992)). As shown in FIG. 6, exposure to γ-Jagged oligomers was achieved by FGF-2. Results in increased BMEC shoot length in a concentration-dependent manner above the level achieved Was. In contrast, three control oligomers (Jagged sense oligonucleotides) , 3'-antisense Jagged oligomer, and mutated 5 'antisense Jagged Ligomer) affects the ability of FGF-2 to induce sprout formation in this assay Was not given (FIG. 6).   Prior to this experiment, vascular endothelial cell growth factor (VEGF) was used with a possible exception. In addition, other growth factor / cytokine signals are dependent on the ability of FGF to alter BMEC sprout length. There is no disclosure of an increase in force. Jagged gene is derived from HUVEC This result, as previously identified as a differentiation-induced transcript, Was not expected. Example 5 Antisense (γ) -Jagged oligomers for small and large vascular endothelial cell migration Disparity effect of   Surprising surprising γ-Jagged oligomers for enhanced FGF-2-induced BMBC sprout formation (Example 4), a simple assay was designed to determine the γ -Evaluate the effects of Jagged oligomers, especially those that interfere with the Jagged-Notch signaling pathway Harm was determined to attenuate the ability of FGF to increase shoot length. S Utilizing essentially the system of ato and Rifkin (1988, supra), bovine microvascular endothelial cells Vesicles (BMEC) are plated on a fibronectin matrix and various amounts of γ -Growed to confluence in the absence or presence of Jagged oligomers .   Briefly, 4 × 10FiveBMEC and BAEC at 0, 1.25, 2.5, 5, and 6.25 μM Confluent in serum-containing medium containing Jagged antisense oligonucleotide And grown. Scratching the single layers by rubbing them with a razor blade, The cell debris is then washed by washing the plate twice with phosphate buffered saline. Removed. Incubate the cells for another 22 hours at 37 ° C until confluent. And then fixed in 25% acetic acid, 75% methanol, and hematoxylin (Si gma). Count the number of cells migrating from the wound source and go to the naked area The ability of the moving BMEC population was determined. Count the grid at 100x magnification This was performed using an optical microscope having Data are from multiple experiments performed in duplicate. And five microscopic fields were counted for each point.   As shown in FIG. 7A, the presence of γ-Jagged oligomers migrates to the bare area About an 80% increase resulted in an increase in the number of cells, with 5 μM of the γ-Jagged oligomer -Mediated by These data (FIG. 7A) were used for the sprout assay (where 2 μM γ-Jagged oligomer causes about 100% increase in BMEC sprout length (FIG. 6)). Therefore, Jagged-Notch Signa Interference in the ring pathway is associated with an increase in BMEC migration (of sprouting in vitro). Major earliest components).   Consequently, (i) Jag from the HUVEC population preparing for transfer into fibrin gel ged transcript isolation, and (ii) BMEC due to putative interference of Jagged signal There was a clear discrepancy between the results of the experiments showing the enhancement of. Is HUVEC a large blood vessel? And note that BMECs are derived from microvessels, contrasting with endothelial cells It was clearly directly related to the nature of the source of the A.   Differences were based on endothelial cell type (major versus microvessel), and differences Is responsible for extracellular matrix or growth factor / cytokine function in certain systems The experiment was designed to make sure that it was not due to changes in the experiment. That In experiments, endothelial cells were obtained from the same species (exclusively from the large vessel source-bovine aorta). (From endothelial cells (BAEC)). Introduce BAEC into fibronectin matrix, Confluence in the absence and presence of varying amounts of γ-Jagged oligomers And transfer them to the same method used to assess BMEC transfer. It was evaluated in one way. As shown in FIG. 7B, BAEC collection was performed according to the γ-Jagged oligomer. The movement of the group decreased in a concentration-dependent manner. BAEC mobility with 5μM γ-Jagged oligomer Was reduced by about 50%.   Taken together, these results indicate that Jagged-Notch signaling The endothelial cells that make up the tubing are treated as anti-migratory events. Pro-migratory events in endothelial cells of large vessels Shown. These experiments demonstrate that endothelial cells are regulated during the mobile phase of angiogenesis. Endothelial cells respond to ligand-receptor signaling pathways First proof that major phenotypic differences exist with vascular endothelial cells did. Example 6 Mediated by Jagged-induced signaling in vitro using human endothelial cells Further characterization of different effects   Mechanisms used by human endothelial cells to regulate angiogenesis in humans To better understand the structure, human microvascular endothelial cells and macrovascular derived endothelium Using cells to study the effect of gamma-Jagged oligomers on cell migration Is important. Stable human endothelial cells γ-Jagged using standard gene transfer methods Although it is desirable to obtain transformants / transductants, human It has not proven useful with diploid endothelial cells. Therefore, the γ-Jagged The Gomer strategy was used as a means to alter the translation efficiency of the human Jagged transcript.   First, however, there are two ways that gamma-Jagged oligomers reduce the efficiency of Jagged translation. Used to confirm that it can be reduced. Each is a putative Jagged protein sequence Extracellular DSL domain, extracellular cys-deficient domain (NHTwoFrom the end to the transmembrane domain) , And rabbit anti-Ja prepared against individual synthetic peptides from the intracellular domain Use gged antibody. Immunological methods include translation of FGF-1 receptor translation products (Prudovsky et al. J. Biol. Chem. 269: 31720-31724 (1994)), cortactin Translation product (Zhan et al., 1994) and FGF-1 translation product (Imamura et al., Science 249: 1567). Of antibodies against synthetic peptides obtained from the sequence analysis of -1570 (1990) and Corresponds to the method used previously for purification. Synthetic peptides from Applied Biosystems Prepared as multiple antigen peptides (MAP) using fmoc MAP resin from As well In addition, Notch-1 antibodies also have extracellular LNG domains and intracellular ankyrin repeat domains. The sequence from the protein is used for MAP synthesis.   The first method utilizes hybrid selection. This is Jagged from the HUVEC population Immobilized Jagged oligomer to capture transcripts, followed by varying amounts of γ-Jagge Jag in rabbit reticulocyte lineage in the absence and presence of d oligomers ged transcript (35Use S) -met / cys translation. Jagged protein immunoprecipitation, continued In addition, SDS-PAGE autoradiography is in vitro for γ-Jagged oligomers. Demonstrate the ability to suppress Jagged translations.   The second method uses Ja from cells exposed to fibrin for 0, 1, 2, and 3 hours. For gged immunoprecipitation,35Use HUVEC population metabolically labeled with (S) -met / cys . Immunoprecipitation of Jagged protein from fibrin-induced HUVEC population, followed by SDS-PAG E Autoradiography shows that pretreatment of cells with γ-Jagged oligomers Comparatively evaluate whether to suppress the level of Jagged protein as a polypeptide To be able to The success of these strategies is that the Jagged protein sequence Based on the fact that it is rich in groups and consequently highly inactive and metabolically labeled . Similarly, synthetic polypeptides, pre-immune serum, and denatured γ-Jagged antiserum Of the band assignments was used as a control to determine the specificity of the band assignment. The correct molecular weight is assigned to the Jagged protein. Putative Jagged Since the translation product contains 1197 amino acids, the molecular weight is in the range of 135-145 kDa.   Different migration behavior of BMEC and BAEC populations using stable γ-Jagged transformants And confirm. Bovine cells are more affected by gene transfer than HUVEC populations PMEXneo vector (Martin-Zanca et al., Mol. Cell. Biol. 9: 24-33 ( 1989)) using the previously described stable BMEC and BAEC γ-Jagged transformants (Zha n et al., 1992). Stable clones were obtained using G418 resistance and Migration of these cells compared to vector control transformants without insert Quantify performance. The wound-induced migration assay (Example 6; Example 7) uses the BMECγ-Jag ged transformants have increased serum-induced migration, and BAEC γ-Jagged transformants have Useful to indicate that Qing-induced mobility has been reduced.   The use of these transformants has previously been used to confirm the chemotactic activity of FGF-1. The usual Boyden chamber assay used (Terranova et al., J. Cell. Biol. 10). 1: 2330-2334 (1985)) between small and large vascular endothelial cells. Allows for a more rigorous quantification of the different regulation of mobility. Furthermore, this approach Also vector control transformation without BAEC γ-Jagged and insert Responsive to FGF prototype as an inducer of in vitro sprout formation in the body Confirm the evaluation of the ability to do (Fig. 6). Finally, this strategy introduces alternative anatomical sites (gates) Further bovine endothelial cells obtained from veins, saphenous arteries, and saphenous veins) It enables the evaluation of migration responsiveness of fat-derived microvascular endothelial cells. In response to fibrin In response, the stable state of Jagged receptor transcripts and Notch receptor transcripts The ability of these cells to induce bells was also determined by RT-PCR analysis as in Example 3. Is evaluated (FIG. 5).   Nuclear run-on analysis of BMEC and BAEC populations, and actinomycin D and Presence of Jagged transcript in response to fibrin in cycloheximide-treated cells Whether the induction of Jagged transcripts is due to transcriptional regulatory events using kinetic analysis of And whether the stability of the Jagged transcript is involved in the fibrin response It is. This analysis is described in Garfinkel et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 1559-1563 (1 (994) similar to previous studies on post-translational regulation of IL-1α in HUVEC populations I have. Nuclear run-on analysis was performed at 0, 1, 3, and 6 hours exposure to fibrin Nuclei obtained from either the BMEC or BAEC population32P) -UTP and 30 minutes Performed by incubating for a while. This is followed by isolation of the nascent RNA transcript, Then use 5 μg of the linearized, denatured and immobilized Jagged cDNA. Lot blot analysis and hybridization with labeled RNA at high stringency Dication continues. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH ) Is used as a positive control and the value of the densitometry is compared to the GAPDH signal. And normalize. It's hard to predict Jagged transcript levels, but Jagged The ed signal should be visible. Try γ-Jagged oligomers at various levels Experiments have shown that γ-Jagged oligomers utilize the transcription machinery in this system. Ability, if any, can be determined.   Analysis of the effects of the novel protein on human endothelial cells is based on HU artery (A) EC and quotient Other anatomical sites available from industrial and academic sources (eg, human Fat-derived microvascular endothelial cells (HMEC), human dermis-derived capillary endothelial cells (HCEC), And human saphenous vein (HSVEC) and human saphenous artery (HSAEC) The HUVEC population is effectively used as a model compared to human cells. Human endothelial cells Addition of γ-Jagged oligomers to these populations involves bovine endothelial cell population Similar to the protocol described in Protocols. Therefore, human capillary blood Γ-Jagge regulates sprouting of ductal vein endothelial cells and human capillary artery endothelial cells The capacity of the d-oligomers was determined by the collagen invasion assay described in FIG. Boyden chamber chemotaxis assay as described (Terranova et al., 1985). Evaluate using the migration injury assay described in FIG. 7 supplemented. Day obtained Data (similar to data obtained using bovine endothelial cell population) The decrease in translation efficiency of the product is due to (i) human microvascular endothelial cell sprouting and migration. Increase motility / chemotaxis and (ii) in humans obtained from veins and arteries The above results of reducing these activities in the skin cell population (FIG. 4 and FIG. 5) is strengthened.   These endothelial cells induce tube formation induced by γ-Jagged oligomers. Immediate early endothelial cell differentiation gene (edgGene) It is useful to assess whether alterations in normal transcript levels are present. this The effect of γ-Jagged oligomers is immediate or intermediate in the endothelial cell differentiation pathway To establish whether it occurs during the late phase and to alter tube formation in vitro. Replenish qualitative data. The endpoint for this assay is described above (Ja Ye et al., 1985) is a qualitative assessment of tube formation,edggene (Eg, G-protein coupled orphan receptor,edg-1(Hla and Maciag, 1990b), transcription factors,edg-2(Hla et al., Biochim. Biophys. Acta 1260: 227-229 (199 5)), cyclooxygenase-2 (cox-2) (Hla and Neilson, Proc. Natl. Aca) d. Sci. USA 89: 7384-7388 (1992) and, inter alia, tissue collagenase (Hla And Maciag, 1990a)) in the presence or absence of Northern blot analysis To be collected as described in Example 3 (FIG. 5).   The data show that γ-Jagged oligomers migrate capillary endothelial cells in vitro and Adding Jagged protein to these systems is shown to accelerate sprout formation The opposite effect (inhibits capillary endothelial cell migration and sprout formation in vitro, And promotes migration of endothelial cells from large vessels). But two Can be used to evaluate this assumption. The first is a recombinant protein Quality includes expression and purification of Jagged polypeptide, and second is extracellular and And expression of a solubilized Jagged construct. The putative Jagged sequence is Post-translational modification motifs that can be recognized in the extracellular domain (eg, N-glycosyl ), But slight modification of the Jagged protein Can affect the activity of Jagged.   Using recombinant Jagged protein, Notch-1 cells using a rat myoblast cell line It is possible to evaluate its ability to send a signal through the scepter. Luck Mouse fibroblasts transfected with Jagged cDNA (Lindsell et al., 1995) Notch-1 cDNA transfected when co-cultured with a lethally irradiated population of Infected rat myoblast cell line, C2C12, shows no formation of myotubes Therefore, it is assumed that the original C2C12 is a Notch-1 deficient cell line. Therefore, C2 C12 cells represent a model cell type that evaluates the biological function of recombinant Jagged.   Probably, C212 cell Notch-1 transformant (vector transformation without C2C12 insert) If the recombinant Jageed protein is functional as a ligand Fail to form myotube cells. Thus, this system also provides a Jagged receptor Enables the assessment of the significance of Notch-2.   C2C12 cells were transformed with the tandem influenza virus hemagglutinin (HA) epitope. Transfected with full-length rat Notch-1 and Notch-2 cDNA, including copies And obtain stable transfectants as described (Zhan et al., 1992). No Expression of tch-1 and Notch-2 receptor transcripts was determined by RT-PCR and Northern blot. Protein levels are monitored by immunoassay and immunoprecipitation of the HA epitope. / Evaluated by Western blot analysis. Addition of recombinant Jagged ligand (1 ng to 1 0 μg titration) is based on morphological criteria and steady-state levels of myogenin transcripts. Notch-1 and Notch-2C2C12 cell transfectants as assessed by suppression of Allows Tanto to suppress myotube formation. These data are also (Jionic strength as a function of temperature, pH, time) Specifies the specific activity of the quality. An appropriate positive control for these experiments is Full-length Ja against Notch-1 and Notch-2 C2C12 cell transfectants A population of lethally irradiated NIH 3T3 cells transfected with gged cDNA. To ensure attenuated myotube formation.   After the specific activity of the soluble Jagged protein has been established, as shown in FIGS. In addition, the ability of Jagged ligand to be demonstrated in microvascular endothelial cell migration, chemotaxis, and in vivo It can be evaluated in terms of the concentration dependence that inhibits sprout formation in B. Ja Effective levels of gged protein are found in Notch-1 transfectants in C2C12 cells. Human and bovine microvascular endothelial cell lines, as well as those previously functional Is also expected to be functional. Comparable evaluations are of human and human origin from large vessels. As an inducer of cell and bovine endothelial cell migration, chemotaxis, and sprout formation Includes measurement of gged protein function. A concentration dependent response is shown. As above In addition, lethally irradiated NIH 3T3 cells of endothelial cells from large and small vessels Jagged With transfectants and vector transfectants without inserts Co-culture of heterologous Jagged-Notch signaling in regulating endothelial cell migration Provide appropriate controls to indicate role. Example 7 Jagged-induced signaling in vitro and new veins in vivo Relevance to tube formation   Jagged was cloned in vitro as a fibrin-responsive gene. Thus, there is a need for an in vivo angiogenesis system that closely mimics the in vitro system. Elder The chorioallantoic membrane (CAM) (Scher et al., Cell 8: 373-382 (1976)) assay. Or a rabbit corneal assay (Folkman et al., Science 221: 719-725 (1983)). An angiogenesis assay is useful for end-point analysis and It is easily available in the field. However, many individuals in the angiogenesis cascade Process complexity (Figure 1), and their control by gene regulation, Requires a new in vivo approach to address in more detail.   Plating HUVECs on fibrin can be useful for such in vivo systems. Selected to meet the need. The present inventors have derived human Jagged cDNA and The in vitro system originally used for isolation was modeled in vivo in a reproducible manner. Prove to imitate. This in vivo system involves the carotid or iliac with thrombus Includes almost total occlusion of large vessels such as arteries, creating intimal damage. This includes , Typically, within 2 days, the endothelial cells form a three-dimensional platelet / fibrin skeletal tube It involves moving inside. After about 4 weeks, the system became vascular perfusion, recruiting pericytes , And the selection of a preferred channel with small blood vessel reduction. Blood vessels At the same time, stromal cells also contribute to the distinct extracellular matrix of this tissue And this natural in vivo system (including revascularization of experimental thrombi) Demonstrate the role of Jagged and its receptor in the two early steps of angiogenesis Ideal to be.   Endothelial migration and tube formation are temporal (2, 4, 6, 8 days after thrombosis) and spatial Can be separated. The migrating cells are mainly located in the central area of the thrombus, while Peripheral cells are indicated by the appearance of the junction and, almost simultaneously, by the arrival of circulating red blood cells As already formed.   Antibodies developed for use in this experimental system are known immunoperoxidases. Designed for use in zeolites or immunofluorescence techniques, endogenous Jagged and Notch Localized (Nabel et al., 1993). However, the advantage of using this in vivo system is that Thrombus induced in the mouse are genetically modified as described above for the in vitro approach. Supplied with altered cells, γ-Jagged oligomers, or soluble Jagged proteins Can affect two separate phases of the angiogenesis cascade in a controlled manner Is Rukoto.   Although the source of these endothelial cells is from large vessels, they And when forming blood vessels, some but not all pericytes and smooth muscle cells And behave like capillaries until they pretend to be large vessel appearance and function again I do. Clinically, this revascularization process occurs in both coronary and peripheral circulation. Processes are important. Because successful recanalization of occlusive thrombi is high for patients This is because it is always useful. However, the regulation is poorly understood.   In these in vivo experiments, a skilled qualitative etiological- Although necropsy evaluation is essential, there are many time points that are amenable to quantitative morphometric analysis. is there. These time points are particularly relevant because they represent different stages of the process. You. On days 4, 6, and 8, the number of invading cells was counted directly using a light microscope, Evaluate cross-sectional sections. Moving endothelium using immunohistochemical analysis with the CD34 antibody The relative number of cells can be quantified; and inflammatory cells can be assessed using leukocyte common antigen. Can be valued. Unfortunately, α-actin in smooth muscle cells It cannot be used as a reliable marker for fibroblasts. Because those phenotypes It is because it is modified. However, the number of non-endothelial cells was determined by subtraction. Can be determined.   Therefore, quantification of this early phase indicates that the interaction between Jagged and Notch is Shows whether or not it affects the moving components of the forming process and in which direction. Using serial sections of the same preparation, proliferating cell nuclear antigen is the total number of cells resident in the thrombus It is useful for assessing the relative contribution of growth to Soluble Jagged for thrombus When a transfected cell expressingmycReporter genetics The offspring are used to recognize and count these components in the system.   Quantification of functional vascular lumen in cross-sectional sections after 2 and 4 weeks indicates angiogenesis During the correlation between tube formation and the process of endothelial migration and proliferation during Provide insights. This includes the number of individual lumens, grid point counts, and perfusion Includes statistical comparison of area measurements in blood vessels. Mechanically, from large vascular endothelial cells Jagged / Notch interactions that initiate tube formation in vitro are responsible for microvasculature migration and And a signal to stop growth.   Endothelial cell site-specific effects of the Jagged-Notch system also ultimately lead to new blood vessel formation May be responsible for controlling and aligning the order of migration / proliferation / tube formation leading to This is An ex vivo re-angiogenic thrombotic mouse model system can be shown, in which Deliberately emphasize or compete with each of the components at the molecular level and at any time point Is possible. In fact, the kinetics of the Jagged / Notch interaction also Can be evaluated by supplying soluble Jagged transfectant to thrombus obtain.   In mice, experimental intervention was performed with small, lethally irradiated transfectors. Injection, recombinant protein or γ-Jagged oligomer at this site Involves surgically exposing a previously treated and occluded carotid artery. However, occluded blood vessels cannot shed blood due to incomplete revascularization. Repetition Proper control of small surgical trauma is inactive, but minimally modified Mutated, inactive recombinant protein, or sense or inactive mutant γ -Contralateral neck using cells transfected with Jagged oligomer This is possible in the same mammal for the arteries.   This model explores the formation of new three-dimensional networks of functioning blood vessels. Although useful for this purpose, additional models of intimal reendothelialization of large vessels are needed. Because Jagged / Notch seems to adjust this process in the opposite direction It is. Mouse blood vessels are too small for accurate, selective deendothelialization and Rat thoracic aorta (French 2 Edwards balloon) Approach from the carotid artery) is a suitable test system. Because it is a clear starting point And provide reasonable and accurate quantification (Schwartz et al., Lab. t.38: 568-580 (1978)).   Jagged ligand's ability to modify endothelial cell migration, thus affecting capillary blood Forming a vascular network and / or covering the de-endothelialized surface One of several methods is presented to evaluate these capabilities. In the first method, A therapeutically effective amount of a soluble Jagged ligand is administered to mice and / or rats. Administered intravenously before and / or after thrombus formation or balloon injury. In an alternative way Shows that thrombotic occlusion in mice requires an effective amount of lethal irradiated NIH 3T3 cells soluble Jag ged: Supplied with myc transfectant. In the third method, rats and mice In both ends, an effective amount of lethally irradiated NIH 3T3 cells Soluble Jagged: myc transfectants were transformed into hst-sp-FGF-1 using nude mice. Pretreated with lethally irradiated NIH 3T3 cells transfected with the construct On a subcutaneous fibrin matrix implant (Forough et al., J. Bi ol. Chem. 268: 2960-2968 (1993)).   NIH 3T3 cell hst-sp-FGF-1 transfectant (10FiveCell), extracellular neovascular form FGF-1 can be secreted as a synthesis signal, and aggressive capillary It is known to establish a network (Forough et al., 1993). This is hst / KS5 (FGF-4) is the result of ligation of a signal peptide (sp) sequence derived from the gene to FGF-1, It uses hst-sp-FG for proteolytic processing of the hst / KS5-sp-sequence. F-1 chimera is transported into the ER-Golgi body, and as a soluble extracellular protein Release FGF-1. The potency of this construct has been established in vivo (Nabel et al., 1). 993; Robinson et al., Development 121: 505-514 (1995)).   In the third method, after thrombotic occlusion, NIH 3T3 cell soluble Jagged: myc transfer Kutant (106~Ten7Cells) into the site of angiogenesis and cells are Causes the protein to be expressed and secreted into the vasculature. Jagged from plasma (tail Levels were monitored by ELISA using the myc-epitope and the Jagged antibody. Nitto. Rats are then peeled over time (eg, 1-10 days at 2 day intervals). The affected arteries are evaluated for reendothelialization using Evans blue staining. Mouse blood The degree of angiogenesis in the occlusion zone in the vessel was determined by examining individual endothelial cells in The vesicles and fully developed capillaries are assessed using morphometric analysis. In fact, Analysis by scanning electron microscopy included endothelial cell migration and sprouting in this system. It clearly shows that it is rare.   Evaluation of pharmacological administration of intravenous soluble Jagged in the first method has similar endpoints , But utilizing sufficient amounts of recombinant Jagged, Notch-1 and Notch-2 receptors Saturate both Jagged-binding sites. Jagged-junction on the surface of mouse endothelial cells The number and affinity of positions were determined by the method described for FGF-1 (Schreiber et al., Proc. tl.Acad.Sci.USA 82: 6138-6142 (1985)), competitive (125I) -Jagged Scatchard of endothelial cells from mouse aorta and microvascular endothelial cells from fat Quantified in vitro by analysis.   Apparent lack of regulation of Notch-1 and Notch-2 transcripts in the HUVEC population (FIG. 5) ) Predicts high affinity Kd (pM) with approximately 5-20,000 Notch binding sites per cell. Radiolabeling of Jagged polypeptides utilizes the lactoperoxidase method, In addition, free (Separdex G-50 gel exclusion chromatography)125I) remove You. This provides a defined pharmacological range for administration of the ligand. further, (125The availability of I) -Jagged was determined using the previously successful method for FGF-1 (Rosen gart et al., Circ. Res. 64: 227-234 (1989)), predicting the predicted pharmacokinetics of intravenous Jagged. Show.   In summary, these models provide in vivo correlates and insights for Jagged function. Provides an in vivo model, predicting the increase in luminal reendothelialization (25% -35%), And a similar decrease in the formation of capillary structures. Normotensive animal Vivo revascularization and reendothelialization experiments in rats and their spontaneous hypertension (SHR, commercially available from Charles River with guaranteed high blood pressure) In comparison, hypertension was slightly less than the aortic endothelium in these model animals. Nevertheless, it has been shown to have direct effects (Haudenschild et al., Hypertension 3:14 8-153 (1981)). Aortic reendothelialization experiments were performed in these rats without modification and It can be repeated with hypertension as the only added variable, but the thrombotic revascularization The experiment must also be performed in these rats. Because we can compare No mouse hypertension model is available. Thrombus can occur in mice, rats and And was easily reproducible in rabbits. Therefore, the difference between species is No technical problems are raised in the in vivo model system. Example 8 Expression of soluble jagged in NIH 3T3 cell line   Modification of the Jagged gene to determine the effect of the secreted extracellular form of Jagged The form is synthesized, transfected into the NIH 3T3 cell line, and then the protein Were selected. Track and monitor the fate of this Jagged molecule For example, the myc tag (Kolodziej and Young, Methods in Enzymology 194: 508-519 (19 91) was also introduced at the 3 'end of this gene. To do this In addition, several modifications of the jagged gene were required, these were: (1) Kozak sequence (K ozak, J. Cell Biol. 108: 229-241 (1989)) was engineered on the 5 'end of this gene and (2) a myc epitope tag located at the 3 'end (3) a 5' end (Ec engineered clones on both the oR1, BamH1, Sal1 sites) and the 3 ′ end (Xho1 site) It is a part of the ring.   The primer pairs used for this construction were as follows: 5 'end: sense Antisense 5 'end: CAAGTTCCCCCGGTGAGACA 3 'terminal myc tag construction 3 'end / antisense primer 3 'end / sense primer   ATGGACAAACACCAGCAGAA The cycling reaction was as described earlier in this application.   5 'reaction digested with EcoR1 and BglII, 3' reaction digested with Xho1 and Acc1 sites did. These were similarly Jagged templates digested using standard protocols. Connected during the course. The final gene product is then digested with EcoR1 and Xho1, and It was ligated into the eukaryotic expression vector pMexNeo2. This was then used in the NIH 3T3 cell line. And cells were grown in selective medium containing G418 (previously As described).   Calcium-mediated DNA is transferred into NIH 3T3 cells and subsequently A clone: MW38-1.1 was obtained by multiplication. It synthesizes the expected protein And also released it into the surrounding medium (conditioned medium).   These 38-1.1 cells exhibited a unique phenotype. They are based on ultrastructural analysis. A cord-like structure associated with the presence of a pseudolumen was severely formed in vitro. further, They could induce wild-type NIH and partially masquerade as this phenotype. Therefore, 38-1. 1 is for the production and isolation of soluble Jagged (sol-jag) protein and also It can be both significant resources for its ability to regulate the differentiation pattern of cells.   Although the present invention has been described with reference to the presently preferred embodiments, those skilled in the art will recognize various modifications. , Substitutions, omissions and changes may be made without departing from the spirit of the invention. recognize. Therefore, the scope of the present invention should be limited only by the scope of the following claims (the equivalents thereof). (Including things) are intended to be restricted.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 38/00 A61K 39/395 D 38/17 45/00 39/395 48/00 45/00 C07K 14/47 48/00 16/18 C07K 14/47 C12N 1/15 16/18 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 5/00 A 1/21 A61K 37/02 5/10 37/12 (72)発明者 マシアグ,トーマス アメリカ合衆国 メリーランド 20852, ロックビル,バレリアン レーン 6050 (72)発明者 ペッパー,マイケル エス. スイス国 シーエイチ―1245 ジュネーブ コロンジ―ベルリーブ,シェマン―ドゥ ―シャトー,6 (72)発明者 モンテサノ,ロベルト スイス国 シーエイチ―1207 ジュネーブ ルート ドゥ フロントネックス,39 (72)発明者 ウォン,ミカエル ケイ.ケイ. アメリカ合衆国 メリーランド 20855, デアウッド,キーツ テラス 16408──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61K 38/00 A61K 39/395 D 38/17 45/00 39/395 48/00 45/00 C07K 14 / 47 48/00 16/18 C07K 14/47 C12N 1/15 16/18 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 5/00 A 1/21 A61K 37/02 5/10 37/12 (72 Inventor Maciagu, Thomas United States of America 20852, Rockville, Valerian Lane 6050 (72) Inventor Pepper, Michael S. Switzerland C.H.-1245 Geneva Cologne-Berleive, Sheman-de-Chateau, 6 (72) Inventor Montesano Robert S. C. 1207 Geneva Route de Frontnex, 39 (72) Inventors Wong, Michael Kay. Kay. United States Maryland 20855, Derwood, Keats Terrace 16408

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.実質的に精製されたJaggedタンパク質。 2.通常会合されているタンパク質を含まず、そして配列番号1に対応するアミ ノ酸配列を有する、請求項1に記載のタンパク質。 3.前記タンパク質が配列番号1に対応するアミノ酸配列、その機能的に等価な 誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体を含む、請求項2に記載のタ ンパク質。 4.前記タンパク質が配列番号1に対応するアミノ酸配列、その機能的に等価な 誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体を含み、そしてNotchに結合 する能力によって特徴づけられる、請求項3に記載のタンパク質。 5.Jaggedタンパク質、あるいはその機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子 改変体もしくは種改変体をコードする実質的に精製された核酸分子またはそのDN Aセグメント。 6.前記核酸が、配列番号1に対応する配列を有する配列、またはそのセグメン トを含む、請求項5に記載の核酸分子。 7.前記核酸が、配列番号1に対応する核酸配列またはそのセグメント、あるい はその機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体を含む 、請求項6に記載の核酸分子。 8.前記核酸が、配列番号1に対応する核酸配列またはそのセグメント、あるい はその機能的に等価な誘導体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体を含み 、そしてNotchに結合する能力によって特徴づけられる、請求項6に記載の核酸 分 子。 9.ベクターおよび請求項5に記載の核酸配列を含む組換え分子。 10.請求項9に記載の組換え分子を含む宿主細胞。 11.請求項9に記載の組換え分子の発現産物。 12.Jagged cDNAのアンチセンス鎖またはそのセグメントを含む、実質的に精 製された一本鎖核酸分子。 13.前記核酸配列が、配列番号1に対応するアンチセンスヌクレオチド配列、 またはそのセグメントを含む、請求項12に記載の核酸分子。 14.前記アンチセンス核酸が、配列番号1に対応するアンチセンス核酸配列、 あるいはセンス方向に読まれれば、その機能的に等価な誘導体、または対立遺伝 子改変体もしくは種改変体をコードするDNAセグメントを含む、請求項13に記 載の核酸分子。 15.前記アンチセンス核酸が、配列番号1に対応するアンチンセンス核酸配列 、あるいはセンス方向に読まれれば、その機能的に等価な誘導体、または対立遺 伝子改変体もしくは種改変体をコードするDNAセグメントを含み、そしてJagged に結合する能力によって特徴づけられる、請求項14に記載の核酸分子。 16.請求項12〜15に記載の核酸分子によりコードされたポリペプチド。 17.前記ポリペプチドが、Jaggedへの結合親和性を有し、そしてJaggedの活性 を阻害する、請求項12〜15に記載の核酸分子によりコードされたポリペプチ ド。 18.Jaggedまたはその独特部分への結合親和性を有する抗体。 19.抗Jaggedまたはその独特部分への結合親和性を有する二次抗体。 20.微小直径血管上の部位への内皮細胞の移動を減少させる方法であって、請 求項1または19に記載のタンパク質を、内皮細胞が取り除かれているか、損傷 を受けているか、または実質的に減少している該部位に送達する工程を包含する 、方法。 21.巨大直径血管上の部位への内皮細胞の移動を増大させる方法であって、請 求項1または19に記載のタンパク質を、内皮細胞が取り除かれているか、損傷 を受けているか、または実質的に減少している該部位に送達する工程を包含する 、方法。 22.微小直径血管上の部位への内皮細胞の移動を増大させる方法であって、請 求項16、17または18に記載のタンパク質を、内皮細胞が取り除かれている か、損傷を受けているか、または実質的に減少している該部位に送達する工程を 包含する、方法。 23.巨大直径血管上の部位への内皮細胞の移動を減少させる方法であって、請 求項16、17または18に記載のタンパク質を、内皮細胞が取り除かれている か、損傷を受けているか、または実質的に減少している該部位に送達する工程を 包含する、方法。 24.巨大直径血管上の部位への平滑筋細胞の移動を減少させる方法であって、 請求項16、17または18に記載のタンパク質を、内皮細胞が取り除かれてい るか、損傷を受けているか、または実質的に減少している部位に送達する工程を 包含する、方法。 25.治療有効量のJaggedタンパク質、あるいはその機能的に等価な誘導体、ま たは対立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャリアを 含む薬学的組成物。 26.治療有効量のJagged核酸、あるいはその機能的に等価な誘導体、または対 立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬 学的組成物。 27.治療有効量のJagged抗体、あるいはその機能的に等価な誘導体、または対 立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャリアを含む薬 学的組成物。 28.治療有効量のJaggedアンチセンス分子、あるいはその機能的に等価な誘導 体、または対立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャ リアを含む薬学的組成物。 29.治療有効量の抗Jagged抗体、あるいはその機能的に等価な誘導体、または 対立遺伝子改変体もしくは種改変体;および薬学的に受容可能なキャリアを含む 薬学的組成物。 30.被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であって、この ような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Notchタンパク質の機 能を拮抗するか、阻害するか、または予防する分子を投与する工程を包含する、 方法。 31.被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であって、この ような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Notchタンパク質の機 能を作動するか、増強するか、または刺激する分子を投与する工程を包含する、 方法。 32.被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であって、この ような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Jaggedタンパク質の機 能を拮抗するか、阻害するか、または予防する分子を投与する工程を包含する、 方法。 33.被験体において疾患または状態を予防または処置する方法であって、この ような予防または処置が必要な被験体に、治療有効量の、Notchタンパク質の機 能を作動するか、増強するか、または刺激する分子を投与する工程を包含する、 方法。 34.被験体において新脈管形成を阻害または予防する方法であって、このよう な阻害または予防が必要な被験体に、治療有効量のJaggedまたはJaggedアゴニス トを投与する工程を包含する、方法。 35.前記阻害または予防される新脈管形成が、固形腫瘍新脈管形成を含む、請 求項34に記載の方法。 36.前記阻害または予防される新脈管形成が、慢性関節リウマチ新脈管形成を 含む、請求項34に記載の方法。 37.前記阻害または予防される新脈管形成が、炎症性新脈管形成を含む、請求 項34に記載の方法。 38.前記阻害または予防される新脈管形成が、血管の管腔の再狭窄を含む、請 求項34に記載の方法。 39.前記再狭窄が、脈管の脈管からの新脈管形成を抑制すること、および大血 管の管腔を修復するように大血管内皮細胞細胞移動を促進することによって阻害 または予防される、請求項38に記載の方法。 40.前記Jaggedアゴニストが、フィブリンおよびその機能的誘導体、および薬 理学的に受容可能な化学物質を包含する、Jaggedの発現を促進する薬剤、および γ-イディオタイプJagged抗体を含む、請求項34に記載の方法。 41.前記阻害または予防が、インビボおよび/またはインビトロで生じる、請 求項34に記載の方法。 42.被験体において新脈管形成を促進または増強する方法であって、このよう な促進または増強が必要な被験体に、治療有効量の抗JaggedまたはJaggedアンタ ゴニストを投与する工程を包含する、方法。 43.前記促進または増強される新脈管形成が、創傷または傷害修復の新脈管形 成を含む、請求項42に記載の方法。 44.前記修復される創傷または傷害が、手術、外傷および/または疾患もしく は状態において引き起こされた、請求項43に記載の方法。 45.前記疾患または状態が、糖尿病関連である、請求項44に記載の方法。 46.前記Jaggedアンタゴニストが、Jagged抗体、アンチセンスJagged、Jagged 変異体および薬理学的に受容可能な化学物質を含む、請求項42に記載の方法。 47.前記促進または増強が、インビボおよび/またはインビトロで生じる、請 求項42に記載の方法。 48.中胚葉、内胚葉、外胚葉および/または神経胚葉を含む細胞の細胞分化に 影響を及ぼす方法。 49.前記影響される細胞型が、造血幹細胞、上皮細胞、血管平滑筋細胞および 樹状細胞を含む、請求項48に記載の方法。 50.請求項30〜48のいずれかに記載の方法において用いられる薬学的組成 物。[Claims] 1. A substantially purified Jagged protein. 2. It does not contain normally associated proteins and the amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1. The protein according to claim 1, which has a no acid sequence. 3. An amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1; 3. The method of claim 2, comprising a derivative, or an allelic or species variant. Protein. 4. An amino acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1; Including derivatives, or allelic or species variants, and binds to Notch 4. The protein according to claim 3, characterized by the ability to do so. 5. Jagged protein or a functionally equivalent derivative or allele thereof A substantially purified nucleic acid molecule encoding a variant or species variant or DN thereof A segment. 6. Wherein the nucleic acid has a sequence corresponding to SEQ ID NO: 1, or a segment thereof. The nucleic acid molecule of claim 5, comprising 7. The nucleic acid corresponds to SEQ ID NO: 1 or a segment thereof, or Contains its functionally equivalent derivatives, or allelic or species variants The nucleic acid molecule of claim 6. 8. The nucleic acid corresponds to SEQ ID NO: 1 or a segment thereof, or Include functionally equivalent derivatives, or allelic or species variants thereof. The nucleic acid of claim 6, characterized by the ability to bind to Notch. Minute Child. 9. A recombinant molecule comprising a vector and the nucleic acid sequence of claim 5. 10. A host cell comprising the recombinant molecule according to claim 9. 11. An expression product of the recombinant molecule according to claim 9. 12. Substantially purified, including the antisense strand of Jagged cDNA or a segment thereof The produced single-stranded nucleic acid molecule. 13. The nucleic acid sequence is an antisense nucleotide sequence corresponding to SEQ ID NO: 1, 14. The nucleic acid molecule of claim 12, comprising a segment thereof. 14. The antisense nucleic acid has an antisense nucleic acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1, Or, if read in the sense direction, its functionally equivalent derivative or allele 14. The method according to claim 13, comprising a DNA segment encoding a child variant or a species variant. Nucleic acid molecules listed. 15. An antisense nucleic acid sequence corresponding to SEQ ID NO: 1 Or, if read in the sense direction, its functionally equivalent derivative or allele A DNA segment encoding a genetic or species variant, and 15. The nucleic acid molecule according to claim 14, characterized by the ability to bind to a nucleic acid. 16. A polypeptide encoded by the nucleic acid molecule according to claim 12. 17. The polypeptide has binding affinity for Jagged and the activity of Jagged A polypeptide encoded by a nucleic acid molecule according to claims 12 to 15, which inhibits De. 18. An antibody that has binding affinity for Jagged or a unique portion thereof. 19. A secondary antibody having binding affinity for anti-Jagged or a unique portion thereof. 20. A method of reducing endothelial cell migration to a site on a small diameter vessel, comprising: Claim 20. The protein of claim 1 or 19, wherein the endothelial cells have been removed or damaged. Delivering to the site that has undergone or is substantially reduced ,Method. 21. A method of increasing endothelial cell migration to a site on a large diameter blood vessel, the method comprising: Claim 20. The protein of claim 1 or 19, wherein the endothelial cells have been removed or damaged. Delivering to the site that has undergone or is substantially reduced ,Method. 22. A method of increasing endothelial cell migration to a site on a small diameter vessel, comprising: The protein according to claim 16, 17 or 18, wherein the endothelial cells have been removed. Delivering to the site that is damaged, damaged or substantially reduced. Including, methods. 23. A method of reducing endothelial cell migration to a site on a large diameter vessel, the method comprising: The protein according to claim 16, 17 or 18, wherein the endothelial cells have been removed. Delivering to the site that is damaged, damaged or substantially reduced. Including, methods. 24. A method of reducing migration of smooth muscle cells to a site on a large diameter blood vessel, The protein according to claim 16, 17 or 18, wherein endothelial cells have been removed. Delivering to a site that has been damaged, damaged, or substantially reduced. Including, methods. 25. A therapeutically effective amount of a Jagged protein, or a functionally equivalent derivative thereof, or Or allelic or species variant; and a pharmaceutically acceptable carrier. A pharmaceutical composition comprising: 26. A therapeutically effective amount of a Jagged nucleic acid, or a functionally equivalent derivative thereof, or a pair thereof. Drug comprising a progenitor variant or species variant; and a pharmaceutically acceptable carrier Composition. 27. A therapeutically effective amount of a Jagged antibody, or a functionally equivalent derivative thereof, or Drug comprising a progenitor variant or species variant; and a pharmaceutically acceptable carrier Composition. 28. A therapeutically effective amount of a Jagged antisense molecule, or a functionally equivalent derivative thereof Or allelic or species variants; and pharmaceutically acceptable carriers. A pharmaceutical composition comprising a rear. 29. A therapeutically effective amount of an anti-Jagged antibody, or a functionally equivalent derivative thereof, or Allelic or species variants; and pharmaceutically acceptable carriers Pharmaceutical composition. 30. A method of preventing or treating a disease or condition in a subject, comprising: A subject in need of such prevention or treatment is treated with a therapeutically effective amount of a Notch protein. Antagonizing, inhibiting, or preventing the ability to administer a molecule, Method. 31. A method of preventing or treating a disease or condition in a subject, comprising: A subject in need of such prevention or treatment is treated with a therapeutically effective amount of a Notch protein. Administering a molecule that activates, enhances, or stimulates the function of Method. 32. A method of preventing or treating a disease or condition in a subject, comprising: A subject in need of such prevention or treatment is treated with a therapeutically effective amount of a Jagged protein. Antagonizing, inhibiting, or preventing the ability to administer a molecule, Method. 33. A method of preventing or treating a disease or condition in a subject, comprising: A subject in need of such prevention or treatment is treated with a therapeutically effective amount of a Notch protein. Administering a molecule that activates, enhances, or stimulates the function of Method. 34. A method of inhibiting or preventing angiogenesis in a subject, comprising: A therapeutically effective amount of Jagged or Jagged agonis Administering to the subject. 35. The method wherein the inhibited or prevented angiogenesis comprises solid tumor angiogenesis. 35. The method according to claim 34. 36. The inhibited or prevented angiogenesis may cause rheumatoid arthritis angiogenesis. 35. The method of claim 34, comprising. 37. Wherein the inhibited or prevented angiogenesis comprises inflammatory angiogenesis. Item 34. The method according to Item 34. 38. The method wherein the inhibited or prevented angiogenesis comprises restenosis of the lumen of a blood vessel. 35. The method according to claim 34. 39. Said restenosis inhibits angiogenesis from the vasculature of the vessel; Inhibited by promoting macrovascular endothelial cell migration to repair duct lumen 39. The method of claim 38, wherein the method is prevented. 40. The Jagged agonist comprises fibrin and a functional derivative thereof, and a drug. Agents that promote the expression of Jagged, including physically acceptable chemicals, and 35. The method of claim 34, comprising a gamma-idiotype Jagged antibody. 41. Wherein said inhibition or prevention occurs in vivo and / or in vitro. 35. The method according to claim 34. 42. A method of promoting or enhancing angiogenesis in a subject, comprising: A therapeutically effective amount of anti-Jagged or Jagged Administering a gonist. 43. The promoted or enhanced angiogenesis is a neovascular form of wound or injury repair 43. The method of claim 42, comprising configuring. 44. If the wound or injury to be repaired is surgery, trauma and / or disease or 44. The method of claim 43, wherein is caused in the condition. 45. 45. The method of claim 44, wherein said disease or condition is diabetes related. 46. The Jagged antagonist is a Jagged antibody, an antisense Jagged, a Jagged 43. The method of claim 42, comprising the variant and a pharmacologically acceptable chemical. 47. Wherein the promotion or enhancement occurs in vivo and / or in vitro. 43. The method according to claim 42. 48. For cell differentiation of cells including mesoderm, endoderm, ectoderm and / or neural germ layer How to influence. 49. The affected cell types are hematopoietic stem cells, epithelial cells, vascular smooth muscle cells and 49. The method of claim 48, comprising dendritic cells. 50. A pharmaceutical composition for use in a method according to any of claims 30 to 48. object.
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